جدید ترین عناوین خبری امروز
کیهان‌شناس

توجه: کلمه عبور به آدرس ایمیل شما ارسال خواهد شد.

نگاهی به آزمایشات فیزیک پیرامون یافتن ذره‌ی روح
نوترینوها از فروپاشی عناصر رادیواکتیو به وجود می‌آیند. آن‌ها از خورشید، ستاره‌های دیگر و حتی بدن ما ساطع می‌شوند، هم‌چنین می‌توانند به‌راحتی از میان توده‌ای از ماده عبور کنند...

نگاهی به آزمایشات فیزیک پیرامون یافتن ذره‌ی روح

در فیزیک ذرات بنیادی با ذره‌ای مواجه‌ایم که تقربیا بی‌جرم است، با سرعت نور حرکت می‌کند و سه دهه است که فکر دانشمندان را به خود مشغول کرده است. آن‌ها این ذره را «ذره‌ی روح» می‌نامند. محققان امیدوارند به کمک نوترینو جواب سوال‌های بسیار زیادی درباره جهان و این که چرا جهان مملو از ماده است را، پیدا کنند.

نوترینوها از فروپاشی عناصر رادیواکتیو به وجود می‌آیند. آن‌ها از خورشید، ستاره‌های دیگر و حتی بدن ما ساطع می‌شوند، هم‌چنین می‌توانند به‌راحتی از میان توده‌ای از ماده عبور کنند.

پس چگونه می‌توانیم ذره‌ای که فاصله‌ی یک سال نوری را بدون توقف می‌پیماید، بررسی کنیم؟ به‌کمک چند آزمایش خیلی بزرگ.

آرایه‌ی آشکارساز ژرمانیوم: کمک به کشف این که چرا ما وجود داریم

آرایه‌ی آشکارساز ژرمانیوم به‌دنبال ذره‌ی روح
آرایه‌ی آشکارساز ژرمانیوم به‌دنبال ذره‌ی روح

آشکارساز ژرمانیوم (GERDA) با نظارت بر فعالیت‌های الکتریکی داخل کریستال‌های ژرمانیوم خالص که در اعماق کوهی در ایتالیا پنهان شده‌اند، به دنبال نوترینوها می‌گردد. دانشمندانی که آشکارساز ژرمانیوم را اداره می‌کنند، امیدوارند که یک نوع بسیار نادر واپاشی رادیواکتیو را مشاهده کنند.

دانشمندان می‌گویند وقتی که بیگ بنگ ۱۳.۷ میلیارد سال پیش جهان ما را به وجود آورد، باید مقدار یکسانی از ماده و پادماده را نیز به وجود آورده باشد. وقتی ماده و پادماده به هم برخورد کنند، یکدیگر را نابود کرده و از خود انرژی به جا می‌گذارند.

ولی ما هنوز اول کار هستیم.

اگر دانشمندان قادر باشند فروپاشی که مدنظرشان است را مشاهده کنند، این به این معنی است که نوترینو می‌تواند هم‌زمان، هم ماده و هم پادماده باشد، که بیانگر این است که چرا جهان سرشار از ماده است و چرا شما هم اکنون وجود دارید.

برترین رویدادهای نجومی و کیهان‌شناسی سال ۱۳۹۷
مشاهده

رصدخانه‌ی نوترینوی سادبری: بررسی انواع مختلفی از نوترینوها

رصدخانه‌ی نوترینوی سادبری
رصدخانه‌ی نوترینوی سادبری

رصدخانه‌ی نوترینوی سادبری در کانادا (SNO) که در عمق حدود ۱ مایلی (۱.۶ کیلومتری) از زمین قرار دارد، ابتدا در دهه‌ی ۱۸۹۰ ساخته شده بود، ولی اخیرا با نام SNO+ برای انجام تحقیقات جدید به‌کار می‌رود.

SNO+ نوترینوهایی از زمین، خورشید و حتی ابرنواخترها را مورد بررسی قرار می‌دهد. در قلب آن کره‌ای پلاستیکی قرار دارد که از ۸۰۰ تن (۷۲۵ تن) شاره‌ی خاصی به نام سینتیلاتور (scintillator) مایع تشکیل شده است. کره با پوسته‌ای از آب احاطه و با ریسمان‌هایی نگه داشته شده است که توسط آرایش منظمی از ۱۰۰۰۰ آشکارساز بسیار حساس نوری به نام لوله‌های فوتومولتی پلایر (PMTs) تحت نظارت است.

وقتی نوترینوها با ذرات دیگر در آشکارساز برخورد می‌کنند، در مایع سینتیلتور از خود نور ساطع می‌کنند که وظیفه‌ی PMTs شناسایی و ثبت آن‌هاست.

دانشمندان به‌لطف آشکارساز سادبری اصلی، الان می‌دانند که حداقل ۳ نوع، یا طعم، مختلف از نوترینوها وجود دارند که هنگام حرکت در فضا در دو جهت جلو و عقب ارتعاش دارند.

آیس کیوب: کاوش در جهان

آیس کیوب
آیس کیوب

با بزرگترین آشکارساز نوترینو در جهان آشنا شوید. مکعب یخی (IceCube) در قطب جنوب قرار گرفته است و با استفاده از ۵۱۶۰ سنسور در بیش از میلیاردها تن از یخ سعی دارد تا نوترینوهای پرانرژی را از منابع کیهانی بزرگ مثل انفجارهای ستاره‌ای، سیاه چاله‌ها و ستاره‌های نوترونی شناسایی کند.

وقتی نوترینوها با مولکول‌های آب در یخ برخورد می‌کنند، فورانی پرانرژی از ذرات زیراتمی اتفاق می‌افتد که می‌تواند به اندازه‌ی ۶ بلوک شهری، بزرگ باشد. این ذرات به‌اندازه‌ای سریع حرکت می‌کنند که می‌توانند مخروط کوچکی از نور به نام تابش چرنکوف از خود ساطع کنند. این همان چیزی است که آشکارسازهای آیس کیوب به دنبال شناسایی آن‌ها هستند.

دقیق‌ترین تصویر ثبت شده از مرکز تولید نوترینو درون خورشید
مشاهده

دانشمندان امیدوارند با این اطلاعات بتوانند مسیر نوترینوها را بازسازی و منبع آن‌ها را شناسایی کنند.

خلیج دایا: تعقیب پادنوترینوها

خلیج دایا و ذره‌ی روح
خلیج دایا و ذره‌ی روح

در خلیج دایا آزمایشی درباره‌ی نوترینوها انجام می‌شود که دارای سه سالن آزمایشگاهی واقع در زیر تپه‌های خلیج دایا در چین است. شش حسگر استوانه‌ای که هر کدام دارای ۲۰ تن (۱۸ تن) از سینتیلاتور مایع هستند، در سالن‌ها قرار دارند و با نزدیک به ۱۰۰۰ عدد PMTs احاطه شده‌اند. آن‌ها در در استخرهایی از آب خالص غوطه ور هستند تا از ورود تمام تابش‌های محیطی جلوگیری کنند.

درهمان نزدیکی گروهی از شش راکتور هسته‌ای میلیون‌ها کوادتریلیون از پادنوترینوهای الکترونی بی‌ضرر تولید می‌کنند. این جریان پادنوترینو در تعامل با سینتیلاتور مایع از خود نوری کوچک اما درخشان ساطع می‌کنند که توسط PMTs جمع آوری می‌شود.

هدف از ساخت خلیج دایا بررسی نوسانات نوترینوهاست. پادنوترینوها نیز همانند نوترینوها، طعم‌های (انواع) مختلفی دارند. دانشمندان در خلیج دایا در تلاش برای یافتن تعداد پادنوترینوهایی هستند که به‌علت تغییر طعم از دورترین آشکارساز می گریزند.

سوپر کامیوکانده: آشکارسازی انواع نوترینوها

سوپر کامیوکانده
سوپر کامیوکانده

سوپر کامیوکانده (سوپرK) یک رصدخانه‌ی نوترینو در عمق ۳۰۰۰ فوت (۹۱۴ متر) و در زیر کوه‌های غرب ژاپن است. این آشکارساز غول پیکر شامل ۵۰۰۰۰ تن آب خالص است که توسط ۱۱۲۰۰ PMTs احاطه شده که همه این حمل‌ونقل‌ها توسط قایق انجام شده است.

مشابه آیس کیوب، سوپرK نیز نوترینوها را با استفاده از تابش چرنکوف شناسایی می‌کند. و سوپرK بر SNO در سال ۱۹۹۸ پیشی گرفت، چون اولین آشکارسازی بود که شواهد موثقی از انواع نوسانات نوترینوها را پیدا کرد و نشان داد که این ذرات کوچک نیز دارای جرم هستند.

پرتوهای کیهانی از مینه‌سوتا
مشاهده

در حال حاضر، دانشمندان در زیر زمین یک پرتو از نوترینوها به طول ۱۸۰ مایل (۲۸۹ کیلومتر) را به سوی یک آشکارساز پرتاب می‌کنند، تا این نواسانات را بهتر شناسایی و بررسی کنند. در آزمایشی دیگر در آینده، دانشمندان می‌خواهند مسافت آزمایش پرتوی نوترینو در اعماق زمین را به تقریبا ۵ برابر برسانند.

منبع: sciencealert

دسته ها:
برچسب ها:
ورود به سایت دیدگاه ها 0
avatar
  Subscribe  
Notify of

رصد و اکتشافات فضایی

شایعه‌ی ساختگی بودن سفر به ماه
شایعه‌ی ساختگی بودن سفر به ماه
56
تلسکوپ TESS اولین جهان بیگانه هم‌اندازه با زمین را شناسایی کرد
30
عبور 6 سیارک از نزدیکی زمین در مدت 2 سال
عبور ۶ سیارک از نزدیکی زمین در سال ۲۰۲۷
34
ستاره‌شناسان اجسامی با ابعاد کیلومتری در کمربند کویپر کشف کردند
ستاره‌شناسان اجسامی با ابعاد کیلومتری در کمربند کویپر کشف کردند
39
حلقه‌های زحل ۱۰ تا ۱۰۰ میلیون ساله هستند، بسیار جوان‌تر از خود سیاره
34

ذرات بنیادی

فیزیکدانان با به دام انداختن ۱۰ جفت فوتون، رکورد جدیدی را ثبت کردند
فیزیکدانان با به دام انداختن ۱۰ جفت فوتون، رکورد جدیدی را ثبت کردند
51
نگاهی به آزمایشات فیزیک پیرامون یافتن ذره‌ی روح
نگاهی به آزمایشات فیزیک پیرامون یافتن ذره‌ی روح
63
هر زمانی که شما چیزی را می‌بینید، لمس می‌کنید و یا می‌بویید، در حال تجربه‌ی جهان کوانتومی هستید
هر زمانی که شما چیزی را می‌بینید، لمس می‌کنید و یا می‌بویید، در حال تجربه‌ی جهان کوانتومی هستید
69
قوی‌ترین انفجارها در جهان، حتی ناشاخته‌تر از چیزی است که تصور می‌کردیم
قوی‌ترین انفجارها در جهان، حتی ناشاخته‌تر از چیزی است که تصور می‌کردیم
67
دقیق‌ترین تصویر ثبت شده از مرکز تولید نوترینو درون خورشید
دقیق‌ترین تصویر ثبت شده از مرکز تولید نوترینو درون خورشید
213