江門中微子實(shí)驗(yàn)大科學(xué)裝置位于廣東江門地下700米深處,是一個(gè)巨型實(shí)驗(yàn)室??茖W(xué)家們將利用這個(gè)深埋地下的設(shè)施捕捉和探測(cè)宇宙中最古老最原始的一種基本粒子——中微子。明天,江門中微子實(shí)驗(yàn)探測(cè)器主體即將建成。
中微子是構(gòu)成物質(zhì)世界的基本粒子之一,自宇宙誕生起就扮演著重要角色,在微觀世界和宏觀宇宙中都起著重要作用。如果沒有中微子,太陽不會(huì)發(fā)光,也不會(huì)有銀河系、地球以及人類。從1956年人類首次發(fā)現(xiàn)中微子以來,對(duì)它的探索與研究從未停止,但由于其極難探測(cè),至今仍有許多未解之謎。中微子被稱為“幽靈”粒子,因其與物質(zhì)相互作用的概率極低,穿透能力特別強(qiáng),這使得探測(cè)難度極大。
中微子在宇宙中數(shù)量眾多,且早在宇宙之初就已產(chǎn)生。構(gòu)成我們世界的基本粒子包括六種夸克和六種輕子,其中三種輕子是中微子:電子中微子、繆子中微子和陶子中微子。由于中微子的穿透力極強(qiáng),建在地下700米的江門中微子實(shí)驗(yàn)探測(cè)器既能有效屏蔽宇宙線和其他干擾,又不會(huì)阻礙捕獲中微子??茖W(xué)家希望通過這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)了解中微子的絕對(duì)質(zhì)量和相對(duì)質(zhì)量差,從而更好地理解物質(zhì)世界和宇宙起源。
圍繞中微子的研究屬于基礎(chǔ)科學(xué)研究范疇,也是國(guó)際上最尖端的科研領(lǐng)域。雖然短期內(nèi)這些研究可能不會(huì)對(duì)日常生活帶來顯著變化,但長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,它們可能會(huì)像麥克斯韋理論預(yù)言電磁波一樣,為未來科技發(fā)展奠定基石,徹底改變?nèi)祟惖纳罘绞健?/p>
江門中微子實(shí)驗(yàn)探測(cè)器擁有世界上最大的單體有機(jī)玻璃結(jié)構(gòu)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,建成后探測(cè)器球體內(nèi)部將灌滿液體閃爍體,外部則充滿超純水。為了確保有機(jī)玻璃能夠承受內(nèi)外不同壓強(qiáng)的液體,研究人員對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行了嚴(yán)格測(cè)試。例如,在江蘇的一個(gè)生產(chǎn)基地進(jìn)行了一場(chǎng)特殊的“拔河”比賽,通過兩輛叉車?yán)兑粔K工字形有機(jī)玻璃體,結(jié)果顯示這種材料具有出色的抗拉扯性能。此外,還進(jìn)行了400千克重錘撞擊試驗(yàn),證明該有機(jī)玻璃同樣具備優(yōu)秀的耐沖擊性。
中微子是輕子的一種,是組成自然界的最基本的粒子之一。?中微子個(gè)頭小、不帶電,自旋為1/2,質(zhì)量非常輕(小于電子的百萬分之一),以接近光速運(yùn)動(dòng)。
2024-10-23 17:25:57中微子是什么中微子被稱為“?幽靈粒子”是因?yàn)樗鼈冸y以探測(cè)?。中微子不帶電,質(zhì)量非常輕,以接近光速運(yùn)動(dòng),與其他物質(zhì)的相互作用十分微弱,因此難以捕捉。
2024-11-04 10:19:11中微子為什么叫幽靈粒子