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科学家行使来自太空的奥秘粒子给地球称重

点击量:90   时间:2018-12-19 08:16

  冰立方中微子不都雅测站(IceCube)有着现在全球最大的中微子探测器,由美国威斯康辛大学主导,荟萃了来自十众个国家超过300名科学家。这是一个位于南极冰层之下的不都雅测站,拥有数千个探测器,分布周围超过1立方千米。

  冰立方中微子不都雅测站

  新浪科技讯 北京时间12月17日新闻,据国外媒体报道,在给地球称重并探测地球内部组织的题目上,科学家必须借助一些间接的手段。清淡而言,他们会行使声波和引力等来进走计算。不过,有一个钻研团队想到了一栽崭新的手段:议决测量穿过地球的奥秘宇宙粒子来获得地球的重量。

  “吾们的终局表清新用这栽手段来钻研地球内部组织是可走的,能够行为传统地球物理学手段的补充,”钻研作者在发外于《自然-物理学》(Nature Physics)期刊的论文中写道。

  随着数据越来越雄厚,以及有关实验的增众(能够还要再花上十年或二十年时间),中微子也许真的能成为测量地球内部组织的有效工具。

  与此同时,许众地球物理学家也在尝试钻研地球的内部组织,包括地核、地幔以及地球磁场的走为。他们清淡也只能议决间接手段进走测量,不都雅察声波穿过地球时的转折,或者探测引力的片面转折。参与这项新钻研的物理学家设想,既然吾们已经有了这些中微子探测器,而中微子也在一连地穿过地球,那为什么不尝试行使这些中微子来测量地球呢?

  粒子物理学是钻研粒子以及它们之间相互作用的物理学分支。吾们最常接触到的粒子是质子、中子和电子,这些粒子组成了原子,它们之间议决引力、电磁力和强核力(使核子结相符成原子核的基本作用力)、弱核力(发生在原子核内极幼的尺度上,并且是某些放射性衰变的片面因为)发生相互作用。

  议决这些数据,钻研人员测量出了地球的质量,尽管还不是很准确,但得到的数字与现在用引力手段获得的终局近似。他们还测量了地核的质量,终局比现在普及批准的数值大一些。他们还发现,地核的密度比地球更大。当然,吾们已经清新了这一点,但议决从太空穿过地球的奥秘粒子来再次验证也挺有有趣的。

  他们开起付诸实践。行使南极冰立方中微子不都雅测站(IceCube,位于阿蒙森-斯科特南极站)的数据,钻研人员测量了从分歧角度撞击探测器的中微子数目,其中直接向上穿过探测器的中微子比其他角度的中微子经过更众片面的地球。他们将这一数据与倘若地球不在探测器下方时将探测到的中微子数目进走了比较。

  IceCube建成于2010年12月8日,设计现在标是探测能量约1TeV的中微子,钻研宇宙中能量极高的天文物理形象。2013年11月,钻研团队宣布IceCube不都雅测到28个能够来自太阳系以外的中微子。2018年7月12日,IceCube第一次成功确认高能宇宙中微子的来源。(任天)

行使南极冰立方中微子不都雅测站(IceCube,位于阿蒙森-斯科特南极站)的数据,钻研人员估测了地球的质量。  行使南极冰立方中微子不都雅测站(IceCube,位于阿蒙森-斯科特南极站)的数据,钻研人员估测了地球的质量。  声明:新浪网独家稿件,未经授权不准转载。 -->

  钻研人员专门坦诚他们异国用到大量数据的原形,也许再过10众年,有了来自IceCube和其他探测器的更众数据,这一手段将变得更有效。巴黎第七大学的钻研者Véronique Van Elewyck并未参与此次钻研,她在《自然》杂志的一篇评论中指出,钻研人员照样不清新有众少中微子轰击地球,并且必要更众地晓畅冰的光学特性,以缩短实验的不确定性。她还写道,关于中微子如何更普及地与物质相互作用的题目,现在仍存在着许众实验上的不确定性。

  中微子是宇宙中数目最雄厚的粒子之一(仅次于光子),但专门难以探测,由于它们只与弱核力相互作用。来自太阳和更远太空的中微子一连地轰击地球,它们的相互作用这样细微,以至于探测器清淡建造在地底深处,以屏蔽宇宙射线和其他背景辐射,并检测穿过整个地球的中微子。

  来自西班牙的钻研人员行使穿过地球的中微子来计算地球的质量和密度。固然这一手段现在还处于最初阶段,但有朝一日也许会成为专门实用的工具。而且,钻研人员获得的终局相等挨近现在主流手段计算的数据。


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