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中国正在建造世界上最大的水下望远镜,以寻找难以捉摸的“幽灵粒子”

本站发布时间:2023-11-16 15:36:59

热带深海中微子望远镜(TRIDENT)—在中文中被称为海陵或“海洋钟”—将被锚定在西太平洋海底。2030年建成后,它将扫描难以捉摸的粒子在海洋深处短暂可见时产生的罕见闪光

每秒钟,大约有1000亿个被称为中微子的幽灵粒子穿过你身体的每平方厘米。然而,正如他们诡异的绰号一样,中微子不存在的电荷和几乎为零的质量意味着它们几乎不会与其他类型的物质相互作用 

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但通过减慢中微子的速度,物理学家可以将一些粒子的起源追溯到数十亿光年外的古老的灾难性恒星爆炸和星系碰撞

这就是海洋钟声的由来

“以地球为屏障,TRIDENT将探测到从地球另一侧穿透的中微子,”该项目的首席科学家徐冬莲在10月10日的新闻发布会上告诉记者。“由于TRIDENT靠近赤道,它可以随着地球的旋转接收来自各个方向的中微子,从而实现无盲点的全天空观测。”

中微子无处不在;它们是仅次于光子的宇宙中最丰富的亚原子粒子,在恒星的核火、巨大的超新星爆炸、宇宙射线和放射性衰变以及地球上的粒子加速器和核反应堆中产生

尽管中微子无处不在,但它们与其他物质的最小相互作用使中微子难以探测。它们于1956年首次从核反应堆中被发现,许多中微子探测实验都发现了从太阳传给我们的粒子的稳定轰击;但这种级联掩盖了宇宙射线撞击地球大气层时产生的稀有中微子,而宇宙射线的来源仍然神秘 

中微子完全不受阻碍地穿过大多数物质,包括整个地球,但它们偶尔会与水分子相互作用。当中微子穿过水或冰时,它们有时会产生一种名为μ介子的粒子副产物,发出闪光。通过研究这些闪光形成的模式,科学家可以重建中微子的能量,有时甚至是来源 

但为了增加鬼粒子相互作用的机会,探测器必须放置在大量的水或冰下

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