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超级神冈探测器捕捉到了什么?小小中微子是否能解释整

发布日期:2020-08-04 02:50   来源:未知   阅读:

简介:物质与反物质,或许正是因为不对称,才导致现在物质主宰世界。那寻找这种不对称性的方法有哪些,能怎么做呢?日本一个山洞里的巨大水池,或许可以提供一些启发。

研究人员可能发现了存在于物理学某处的一种不对称性。

超级神冈探测器(Super Kamiokande)内的一艘划艇上,两名研究人员正在探测中微子撞击水分子的过程。(图片来源:T2K Collaboration)

在日本的一座山下面的山洞里,有个巨大的水池,它已经静止了很多年,通常情况下什么都不会发生。

不过,每隔一段时间,水箱的边缘就会有一个光环闪烁??这是一个电子或类似的、但更重的粒子(称为μ子)通过水中的信号。中微子是一种微小的、幽灵般的粒子,在一种罕见的相互作用下,它撞向水箱中的水分子,电子和μ子是它们撞击后的残余物。

超级神冈是世界上最大的中微子探测器,位于1000米(3300英尺)深的地下,位于日本静田神冈地区的莫祖米锌矿。(图片来源:messynessychic)

多年来,T2K(T2K是一个粒子物理学实验,为国际合作项目)的物理学家们一直在对这些光环进行计数,这些光环是一束强大的中微子束从183英里(295公里)外的另一个地下设施射入洞穴的唯一迹象。当T2K的物理学家计算这些环的数量时,他们将清晰的光环(通过水中充电的较重的μ子所产生)从模糊的光环(较轻的电子所产生的)中分离出来。

超级神冈探测器的圆顶水箱中有50000加仑的超纯蒸馏水,13000个光电倍增管探测器(PMT)覆盖在它的墙壁上。(图片来源:messynessychic)