عکس‌هایی از پیچیده‌ترین آزمایشگاه‌های ذره‌ای به نام «روح»
چگونه می‌توان ذره‌ای را بررسی کرد که به مدت یک سال نوری از سرب می‌گذرد بدون آن که متوفق شود؟ به وسیله چندین آزمایش بزرگ. دانشمندان این ذره را روح نامیدند که تقربیا بدون جرم بوده و با سرعت نور حرکت می‌کند و سه دهه است که فکر دانشمندان را به خود مشغول کرده است. دانشمندان امیدوارند به کمک نوترینو جواب سوال‌های بسیار زیادی درباره جهان و این که چرا جهان مملو از ماده است را پیدا کنند.
به گزارش بولتن نیوز، نوترینوها از فروپاشی عناصر رادیواکتیو به وجود می‌آیند. آنها از خورشید، ستاره‌های دیگر و حتی بدن ما نیز ساتع می‌شوند. آنها همچنین می‌توانند بدون زحمت از میان توده‌ای از ماده عبور کنند.
آشکارساز ژرمانیوم - کمک به کشف این که چرا ما وجود داریم
آشکارساز ژرمانیوم GERDA با نظارت بر فعالیت‌های الکتریکی داخل کریستال‌های ژرمانیوم به دنبال نوترینوها می‌گردد که در اعماق کوهی ایزوله در ایتالیا انجام می‌شود. دانشمندانی که GERDAرا اداره می‌کنند امیدوارند که یک نوع بسیار نادر واپاشی رادیواکتیو را مشاهده کنند.
دانشمندان می‌گویند وقتی که بیگ بنگ 13.7 بیلیون 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 نابود می‌شوند و از خود انرژی بر جای می‌گذارند.
ولی ما هنوز اول کار هستیم. اگر دانشمندان قادر باشند فروپاشی که مدنظرشان است را مشاهده کنند، این می‌تواند به این معنا باشد که نوترینو هم زمان هم ماده و هم پادماده است که بیانگر این است که چرا جهان تمایل به ماده بودن دارد و شما هم اکنون وجود دارید.
رصدخانه نوترینو سادبری - بررسی انواع مختلفی از نوترینوها
رصدخانه نوترینو سادبری در کانادا (SNO)در عمق 1مایلی یا 1.6 کیلومتری از زمین قرار دارد که در واقع ابتدا در دهه 1890 ساخته شده بود؛ ولی به‌تازگی برای تحقیقات SNO+ استفاده می‌شود.
SNO+ نوترینوهایی از زمین، خورشید و حتی ابرنواخترها را مورد بررسی قرار می دهد. در قلب آن کره‌ای پلاستیکی قرار دارد که از 800 تن شاره خاصی به نام سینسیلاتور مایع تشکیل شده است. کره با پوسته‌ای از آب احاطه شده است و با یک طناب نگه داشته شده است که توسط آرایش منظمی از 10000 آشکارساز حساس نوری به نام لوله‌های مولتی پلایر((PMTs تحت نظارت است.
وقتی نوترینوها با ذرات دیگر در آشکارساز در تعامل هستند، در مایع سینسیلتور از خود نور ساتع می‌کنند که وظیفهPMTs هاست تا آنها را شناسایی کنند. خوشبختانه دانشمندان با داشتن آشکارساز SNO اصلی، اکنون می‌دانند که 3 نوع مختلف از نوترینوها وجود دارند که هنگام حرکت در فضا در دو جهت جلو و عقب ارتعاش دارند.
مکعب یخی - کاوش در فضا
با بزرگترین آشکارساز نوترینو در جهان آشنا شوید. مکعب یخی واقع در قطب جنوب با استفاده از 5160سنسور در میان بیش از بیلیون‌ها تن از یخ قرار گرفته است تا نوترینوهای پرانرژی را از منابع کیهانی بزرگ مثل انفجارهای ستاره ای، سیاه چاله ها و ستاره های نوترونی شناسایی کند.
بر طبق گزارش‌های موجود، زمانی‌که نوترینوها با مولکول‌های آب در یخ برخورد می‌کنند، فوران پرانرژی از ذرات ریزاتمی اتفاق می‌افتد که می‌تواند به اندازه 6 ساختمان شهری، بزرگ باشد. این ذرات بسیار سریع حرکت می‌کنند؛ به طوری که می‌توانند مخروط کوچکی از نور به نام تابش کرونکوف از خود ساتع کنند. این همان چیزی است که آشکارسازهای مکعب یخی به دنبال شناسایی آنها هستند.
دانشمندان امیدوارند با این اطلاعات بتوانند مسیر نوترینوها را بازسازی و منبع آنها را شناسایی کنند.
خلیج دایا - تعقیب پادنوترینوها
سوپر کامیوکانده (سوپرK) رصدخانه نوترینو در عمق 3000 فوت یا 914متر در زیر زمین در کوه‌های غرب ژاپن است. این آشکارساز غول پیکر شامل 50000 تن آب خالص است که توسط 11200 , PMTs احاطه شده‌اند که همه این حمل‌ونقل‌ها توسط قایق انجام شده است.
مشابه مکعب یخی، سوپر K نیز نوترینوها را با استفاده از تابش کرونکوف شناسایی می‌کند. سوپر K بر SNO در سال 1998 پیشی گرفت چون اولین آشکارسازی بود که شواهد موثقی از انواع نوسانات نوترینوها را پیدا کرد و هم چنین نشان داد که ذرات کوچک دارای جرم هستند.
در حال حاضر، دانشمندان یک پرتو از نوترینوها را در عمق 289 کیلومتری به سوی یک آشکارساز پرتاب کرده‌اند تا این نواسانات را شناسایی و بررسی کنند. ( در آزمایشی دیگر در آینده، آزمایش نوترینو در اعماق زمین (( DUNE ،دانشمندان قصد دارند این مسافت را به5 برابر برسانند.
منبع: مجله علمی ایران
آشکارساز ژرمانیوم - کمک به کشف این که چرا ما وجود داریم
آشکارساز ژرمانیوم GERDA با نظارت بر فعالیت‌های الکتریکی داخل کریستال‌های ژرمانیوم به دنبال نوترینوها می‌گردد که در اعماق کوهی ایزوله در ایتالیا انجام می‌شود. دانشمندانی که GERDAرا اداره می‌کنند امیدوارند که یک نوع بسیار نادر واپاشی رادیواکتیو را مشاهده کنند.
دانشمندان می‌گویند وقتی که بیگ بنگ 13.7 بیلیون 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 نابود می‌شوند و از خود انرژی بر جای می‌گذارند.
ولی ما هنوز اول کار هستیم. اگر دانشمندان قادر باشند فروپاشی که مدنظرشان است را مشاهده کنند، این می‌تواند به این معنا باشد که نوترینو هم زمان هم ماده و هم پادماده است که بیانگر این است که چرا جهان تمایل به ماده بودن دارد و شما هم اکنون وجود دارید.
رصدخانه نوترینو سادبری - بررسی انواع مختلفی از نوترینوها
رصدخانه نوترینو سادبری در کانادا (SNO)در عمق 1مایلی یا 1.6 کیلومتری از زمین قرار دارد که در واقع ابتدا در دهه 1890 ساخته شده بود؛ ولی به‌تازگی برای تحقیقات SNO+ استفاده می‌شود.
SNO+ نوترینوهایی از زمین، خورشید و حتی ابرنواخترها را مورد بررسی قرار می دهد. در قلب آن کره‌ای پلاستیکی قرار دارد که از 800 تن شاره خاصی به نام سینسیلاتور مایع تشکیل شده است. کره با پوسته‌ای از آب احاطه شده است و با یک طناب نگه داشته شده است که توسط آرایش منظمی از 10000 آشکارساز حساس نوری به نام لوله‌های مولتی پلایر((PMTs تحت نظارت است.
وقتی نوترینوها با ذرات دیگر در آشکارساز در تعامل هستند، در مایع سینسیلتور از خود نور ساتع می‌کنند که وظیفهPMTs هاست تا آنها را شناسایی کنند. خوشبختانه دانشمندان با داشتن آشکارساز SNO اصلی، اکنون می‌دانند که 3 نوع مختلف از نوترینوها وجود دارند که هنگام حرکت در فضا در دو جهت جلو و عقب ارتعاش دارند.
مکعب یخی - کاوش در فضا
با بزرگترین آشکارساز نوترینو در جهان آشنا شوید. مکعب یخی واقع در قطب جنوب با استفاده از 5160سنسور در میان بیش از بیلیون‌ها تن از یخ قرار گرفته است تا نوترینوهای پرانرژی را از منابع کیهانی بزرگ مثل انفجارهای ستاره ای، سیاه چاله ها و ستاره های نوترونی شناسایی کند.
بر طبق گزارش‌های موجود، زمانی‌که نوترینوها با مولکول‌های آب در یخ برخورد می‌کنند، فوران پرانرژی از ذرات ریزاتمی اتفاق می‌افتد که می‌تواند به اندازه 6 ساختمان شهری، بزرگ باشد. این ذرات بسیار سریع حرکت می‌کنند؛ به طوری که می‌توانند مخروط کوچکی از نور به نام تابش کرونکوف از خود ساتع کنند. این همان چیزی است که آشکارسازهای مکعب یخی به دنبال شناسایی آنها هستند.
دانشمندان امیدوارند با این اطلاعات بتوانند مسیر نوترینوها را بازسازی و منبع آنها را شناسایی کنند.
خلیج دایا - تعقیب پادنوترینوها
سوپر کامیوکانده (سوپرK) رصدخانه نوترینو در عمق 3000 فوت یا 914متر در زیر زمین در کوه‌های غرب ژاپن است. این آشکارساز غول پیکر شامل 50000 تن آب خالص است که توسط 11200 , PMTs احاطه شده‌اند که همه این حمل‌ونقل‌ها توسط قایق انجام شده است.
مشابه مکعب یخی، سوپر K نیز نوترینوها را با استفاده از تابش کرونکوف شناسایی می‌کند. سوپر K بر SNO در سال 1998 پیشی گرفت چون اولین آشکارسازی بود که شواهد موثقی از انواع نوسانات نوترینوها را پیدا کرد و هم چنین نشان داد که ذرات کوچک دارای جرم هستند.
در حال حاضر، دانشمندان یک پرتو از نوترینوها را در عمق 289 کیلومتری به سوی یک آشکارساز پرتاب کرده‌اند تا این نواسانات را شناسایی و بررسی کنند. ( در آزمایشی دیگر در آینده، آزمایش نوترینو در اعماق زمین (( DUNE ،دانشمندان قصد دارند این مسافت را به5 برابر برسانند.
منبع: مجله علمی ایران
شما می توانید مطالب و تصاویر خود را به آدرس زیر ارسال فرمایید.
bultannews@gmail.com
