maskeyi ortaya çıkarmak mı? Çin'den Antarktika'ya: Nötrino kalitesi sorununu çözmek için el ele
Nötrino Kütle Düzeni Çalışmasında Yeni İlerleme
Mainz fizikçilerinin araştırması, yeni nesil nötrino deneylerinin, nötrinolar alanındaki en acil sorulardan birine yanıt bulabileceğini göstermiştir.
(25 Şubat 2020) Modern fizik alanında, en heyecan verici zorluk nötrinoların kütle düzeninin belirlenmesidir. Mainz Johannes Gutenberg Üniversitesi PRISMA + Mükemmellik Araştırma Grubu'ndan fizikçiler, nötrino kütle düzeni sorununun yakın gelecekte nihayet çözülebileceğini gösteren yeni bir çalışmaya öncülük ettiler. Bu, devam eden iki ortak çalışmaya bağlıdır - Antarktika'daki IceCube yükseltme deneyi ve Çin'deki Jiangmen Neutrino Yeraltı Deneyi (JUNO). Yakında fizikçilere nötrinoların kütle düzeni hakkında daha hassas ve tamamlayıcı veriler sağlayacaklar.
Nötrinolar, temel parçacıklardaki bukalemunlardır. Nötrinolar, güneşin veya diğer gök cisimlerinin içi gibi doğal kaynaklar aracılığıyla üretilir ve ayrıca nükleer santrallerde çok sayıda bulunur. Bununla birlikte, insan vücudu gibi sıradan nesnelerden iz bırakmadan neredeyse engelsiz geçebilirler. Bu, bu "hayalet parçacıkların" ortaya çıkışını gözlemlemek için, büyük ölçekli dedektörlerin çok karmaşık yöntemleri benimsemeleri gerektiği anlamına gelir.
Nötrinolar üç türe ayrılır: elektron nötrinoları, mu nötrinoları ve tau nötrinoları. Bilim adamları tarafından nötrino salınımı adı verilen bir fenomen olan bir türden diğerine geçebilirler. Nötrino kütlesi, salınım modu gözlemlenerek belirlenebilir. Yıllardır fizikçiler, üç nötrinodan hangisinin en hafif, hangisinin en ağır olduğunu belirlemeye çalışıyorlar. Profesör Michael Tamaki bir fizikçi, Almanya, Mainz Üniversitesi Fizik Enstitüsü'nde çalışıyor.Üniversite, ince fizik ve önemli araştırma projeleri olarak maddenin temel etkileşimi ve yapısına odaklanan Almanya'daki seçkin kümeler arasında yer alıyor. Profesör Michael, Çin'deki "Juneo" deneyinin geliştirilmesinde önemli bir rol oynadı ve şunları söyledi: "Bu problemi çözmenin, nötrino alanında madde-antimadde simetrisi üzerine uzun vadeli veri toplamamıza büyük ölçüde yardımcı olacağına inanıyoruz. Ardından, bu verileri, Maddenin ve antimaddenin Büyük Patlama'dan sonra neden tamamen ortadan kaldırılmadığını iyice anlamak için kullanmayı umuyoruz. "
Küresel işbirliği belli sonuçlar elde etti
Nötrino kütle sıralaması problemini çözmek için, iki büyük ölçekli deney tamamen farklı ama tamamlayıcı yöntemler kullandı. Profesör Sebastian Bozel, Almanya Mainz Üniversitesi Fizik Enstitüsünden de nötrinolar üzerine çalışıyor ve "Ice Cube" deneyine büyük katkılarda bulundu. "En bariz yol, iki deneyin beklenen sonuçlarını birleştirmektir," sözler bunu yapmalıdır: "Physics Review" son sayısında, "Ice Cube" ve "Juneo" dan araştırmacılar işbirliği yaptı Deneylerinin kapsamlı bir analizini yayınladı. Yazar, bu amaçla, tahmin edilen deneysel verileri her bir deneyin ölçüm süresinin bir fonksiyonu olarak simüle etti. Deneysel sonuçların farkı, nötrino kalitesinin sıralı veya tersine çevrilmiş olmasına bağlıdır. Ardından, fizikçiler, iki deneyin simülasyon sonuçlarının kapsamlı bir analizini yaptıkları istatistiksel bir test yaptılar. Analiz, bu iki deneyin kombinasyonunun nötrino kütlelerinin doğru sıralanmasını öngörebileceğini ve hatta yanlış sıralamayı ortadan kaldırabileceğini gösteriyor. "Juneo" ve "IceCube" tarafından gözlemlenen salınım modları bir dereceye kadar nötrinoların gerçek kütlelerinin sırasına bağlı olduğundan, ortak deneyler, deneysel sonuçları ayırt etmek için ayrı deneylerden daha yararlıdır. Bu şekilde, bu ortak deney, nötrino kütlelerinin yanlış sıralanmasını 3 ila 7 yıllık bir ölçüm süresi içinde tamamen ortadan kaldıracaktır.
"Bu durumda, bütün, parçaların toplamından daha büyüktür (yakacak odun kalabalığın içinde yüksektir)." Profesör Sebastian Purser, "Kalan nötrino bulmacalarını çözmeye başladığımızda, yeterince geçeceğiz. Geçerli kanıt oluşturmak için deneysel yöntemler. "
Profesör Michael Umm, "IceCube Juno'nun yükseltilmiş versiyonu veya şu anda çalışmakta olan en son versiyonu olsun, tek bir dövüşte sonuç alabilecek hiçbir deney yoktur. Ve deney, Mainz'deki nötrino fizikçilerinin Sonuçlar, ortak işbirliği ile elde edildi. "
Ice Cube ve yükseltilmiş versiyonu
IceCube, dünyanın en büyük parçacık detektörüdür ve Aralık 2010'da tamamlanmıştır ve o zamandan beri uzaydan nötrino verilerini toplamak için kullanılmaktadır. Bin metreküpten fazla buza kadar uzanan geniş bir yelpazeye sahip ve Amundsen'de (İskoçya'nın Antarktika istasyonu) bulunuyor. Ice Cube, her biri 60 küresel cam üründen oluşan 86 kablodan oluşuyor. Düzenleme bileşimi, kablo derinliği 1.45-2.45km'ye ulaşabilir, bu küreler yüksek hassasiyete sahip ışık kaynağı sensörlerinden oluşur ve orta parçacıkların reaksiyonuyla üretilen açık mavi Cherenkov ışığını tespit edebilir. Mevcut 5100 sensör, yükseltmede yenilenecek ve yedi sıralı döşeme yönteminde onları diğerine daha yakın hale getirecek 700 yeni sensör eklenecek. Mevcut dedektörün 1,6 kilometre altına kurulacak ve aynı zamanda düşük enerji tüketimi ile algılama görevlerinin sayısı artırılacak.
JUNO (Jiangmen Yeraltı Neutrino Gözlemevi)
JUNO dedektörünün yapımının amacı, Çin'in güneydoğu sahili boyunca iki alıcı arasında 50 kilometre dağıtılacak bir yeraltı gizli laboratuvarı kurmaktır. Alıcı tarafından yayılan ortam parçacıkları, hedef olarak sıvı sintilasyon kristali ile küçük flaşlar (veya bileşim) şeklinde kaydedilir ve detektörün merkezinde dağıtılır. 20.000 ton şeffaf yağ, akrilik asit içeren 35 metre çapında bir kürede bulunan bir sıvı gibidir ve yüzeyi yoğun şekilde düzenlenmiş ışık sensörleriyle kaplıdır. Yerin derinliklerinde, JUNO, nükleer yansıma olaylarına ve doğadan gelen kozmik ışınlara karşı dikkatlice korunuyor
Referans
1. Wikipedia Ansiklopedisi
2. Astronomik terimler
3. QQ, Sylvia, -uni-mainz
İlgili herhangi bir içerik ihlali varsa, silmek için lütfen 30 gün içinde yazarla iletişime geçin
Lütfen yeniden basım için yetki alın ve bütünlüğü korumaya ve kaynağı belirtmeye dikkat edin
