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科學(xué)家在南極冰層尋找太空中微子
我們常常通過(guò)天文觀測(cè)來(lái)了解宇宙的 奧秘。太空中的 天體會(huì)輻射出多種波長(zhǎng)的 電磁波。這些電磁波攜帶著各種不同的 信息,向我們揭示宇宙的 奧秘。除了電磁波外,天體還會(huì)發(fā)射一些實(shí)物粒子。例如,太陽(yáng)還發(fā)射出大量的 中微子和稱為太陽(yáng)風(fēng)的 帶電粒子流。接下來(lái),我們要討論的 主角就是中微子。)圓頂在防雷方面有可靠的避雷設(shè)計(jì)和裝置,圓頂接地電阻不大于10歐姆。目前,一些天文學(xué)家正在南極安裝儀器,希望能檢測(cè)到來(lái)自深空的 高能中微子。
具有獨(dú)特屬性的 中微子
中微子是一種在性衰變和核聚變中產(chǎn)生的 粒子。它不帶電荷,幾乎沒(méi)有質(zhì)量,而且與其他物質(zhì)之間發(fā)生的 相互作用極其微弱。因此,一顆高能中微子可以自由地穿越一光年厚的 鉛層,而很可能不會(huì)打擾其中任何一個(gè)原子。
在水中,這種粒子會(huì)發(fā)射出一個(gè)錐形的 淺藍(lán)色光脈沖,稱為“切倫科夫輻射”。在水的 周圍,布滿了一層層儀器,用于檢測(cè)這種輻射。大量的 水擔(dān)任著靶體的 角色,可讓中微子與它們發(fā)生相互作用;天文現(xiàn)象天文現(xiàn)象是天體到了某個(gè)特定位置(客觀上的位置)或狀態(tài)而造成的特殊現(xiàn)象。同時(shí),這些水又起著介質(zhì)的 作用,使得物理學(xué)家得以檢測(cè)到這種相互作用。
利用天然冰層建造中微子探測(cè)器
如果要尋找來(lái)自太陽(yáng)的 中微子,一槽罐液體就可以了。然而,如果要尋找那些來(lái)自深空的 劇烈事件(如超新星 爆發(fā))產(chǎn)生的 中微子,一槽罐液體就不夠用了,因?yàn)檫@些來(lái)自深空的 高能中微子十分分散,到達(dá)地球的 就很罕見(jiàn)了。
如何分辨這兩類中微子?研究發(fā)現(xiàn),來(lái)自大氣層中的 中微子能量較低,不能穿越地球;根據(jù)正不斷完善的這個(gè)理論,宇宙是在約137億年前的一次猛烈的爆發(fā)中誕生的。而來(lái)自深空的 中微子能量較高,可以穿越地球。因此,天文學(xué)家只需要關(guān)注來(lái)自地球深處的 中微子就可以了。也就是說(shuō),這些中微子是由地球北極方向來(lái)的 。它們?cè)谏羁毡话l(fā)射出來(lái)以后,在北極進(jìn)入地球,貫穿了整個(gè)地球,才到達(dá)安裝在南極的 檢測(cè)器。實(shí)際上,這是把整個(gè)地球作為屏障,屏蔽掉了不想要的 背景信號(hào)。