Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Japonia zbuduje Hyper-Kamiokande, największy na świecie wykrywacz neutrin
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Astronomia i fizyka
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Wszechświat jest pełen neutrin. Jest ich tak dużo, że w każdej sekundzie przez nasze ciała przelatuje nawet 100 bilionów tych cząstek subatomowych. Mimo tej obfitości neutrino jest najsłabiej poznaną cząstką elementarną. Bardzo słabo oddziałuje ono z materią, dlatego też trudno jest je zarejestrować i badać. Tymczasem fizycy od kilkunastu lat coraz bardziej interesują się neutrinami, gdyż mogą one wyjaśnić wiele tajemnic, na przykład, dlaczego we wszechświecie jest więcej materii niż antymaterii.
Jedną z pierwszych cech neutrin, jakie powinniśmy poznać, są ich rozmiary. Znajomość tego parametru pozwoli na zaprojektowanie bardziej precyzyjnych detektorów, dzięki którym można będzie lepiej zbadać neutrina. Międzynarodowy zespół naukowy opisał na łamach Nature opracowaną przez siebie metodę pomiaru rozmiarów neutrino elektronowego oraz uzyskane wyniki.
Uczeni przeprowadzili eksperyment, podczas którego obserwowali radioaktywny rozpad berylu (7Be). Rozpada się on do litu (7Li). Podczas tego procesu ma miejsce wychwyt elektronu, kiedy to elektron atomu jest przechwytywany przez proton z jego jądra. Powstaje w ten sposób neutron pozostający w jądrze nowego pierwiastka – litu-7 – oraz emitowane jest neutrino elektronowe.
Uwalniana jest energia, która odrzuca nowo powstały atom litu-7 w jednym kierunku, a neutrino w przeciwnym. Badacze obserwowali ten proces w akceleratorze, w którym umieścili bardzo czułe detektory neutrin. Dzięki temu mogli zbadać pęd atomu litu i na tej podstawie obliczyć rozmiary neutrino.
Pomiar oddaje kwantową naturę neutrino. Co oznacza, że „rozmiar” należy tutaj rozumieć jako pewien stopień niepewności co do przestrzeni zajmowanej przez neutrino. Z obliczeń wynika, że dolną granicą rozmiarów pakietu falowego neutrino elektronowego jest 6,2 pikometrów. To oznacza, że pakiet falowy neutrin jest znacznie większy niż pakiet falowy typowego jądra atomowego, który liczy się w femtometrach. Dla jądra wodoru jest to ok. 1,2 fm, dla jądra węgla, ok 3,5 fm.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Międzynarodowy zespół naukowców pracujący w ramach znajdującego się w Japonii eksperymentu T2K zaobserwował sygnały, które mogą być przełomem w dziedzinie badań neutrino i symetrii pomiędzy materią a antymaterią. Zauważone sygnały sugerują, że neutrino może oscylować pomiędzy swoimi trzema rodzajami. Na razie nie udało się potwierdzić tych obserwacji, gdyż T2K wyłączono po trzęsieniu ziemi z marca bieżącego roku.
W ubiegłym roku informowaliśmy, że eksperyment OPERA zanotował zmianę neutrina mionowego w taonowe. Teraz wszystko wskazuje na to, że neutrino mionowe może zamieniać się w neutrino elektronowe.
Jeśli spostrzeżenia się potwierdzą, otworzy to drogę do nowych badań i koncepcji w fizyce cząstek i budowie wszechświata. Pojawią się nowe pomysły, których celem będzie rozwiązanie problemu widocznej we wszechświecie asymetrii pomiędzy materią a antymaterią. Chcemy poradzić sobie z tym problemem, ale najpierw musimy potwierdzić, że różne zapachy neutrino mogą spontanicznie między sobą oscylować. Jak dotąd nasze eksperymenty przynoszą pozytywne rezultaty - mówi profesor Dave Wark z Impterial College London, który przewodzi brytyjskiemu zespołowi pracującemu w T2K.
Eksperyment T2K wykorzystuje niezwykły wykrywacz neutrin Super-Kamiokande. Jest on ukryty na głębokości 1000 metrów pod górą Kamioka w pobliżu miasta Hida. W jego skład wchodzi olbrzymi stalowy zbiornik o średnicy 39,3 metra i wysokości 41,4 m, który mieści 50 000 ton niezwykle czystej wody. Wewnątrz zbiornika znajdują się tysiące czujników.
Podczas badań T2K naukowcy używali akceleratora Japan Proton Accelerator Research Centre (J-Parc), który pod ziemią wystrzeliwał strumień neutrino mionowych w kierunku znajdującego się 295 kilometrów dalej Super-Kamiokande. Czujniki Super-K rejestrowały rzadkie i słabe rozbłyski światła, powstające w wyniku interakcji neutrin z cząsteczkami wody.
Przed trzęsieniem ziemi, które zniszczyło laboratorium T2K, uczeni obserwowali pojawienie się neutrin elektronowych w Super-K. Wydaje się zatem, że neutrina mionowe emitowane przez J-Parc zmieniły się w neutrina elektronowe. Na razie jednak danych jest zbyt mało, by jednoznacznie ogłosić, że doszło do oscylacji. Laboratorium będzie nieczynne do stycznia przyszłego roku. Na potwierdzenie oscylacji neutrin mionowych w elektronowe będziemy musieli poczekać co najmniej rok.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
DESI (Dark Energy Spectroscopis Instrument) tworzy największą i najdokładniejszą trójwymiarową mapę wszechświata. W ten sposób zapewnia kosmologom narzędzia do poznania masy neutrin w skali absolutnej. Naukowcy wykorzystują w tym celu dane o barionowych oscylacjach akustycznych – czyli wahaniach w gęstości widzialnej materii – dostarczanych przez DESI oraz informacje z mikrofalowego promieniowania tła, wypełniającym wszechświat jednorodnym promieniowaniu, które pozostało po Wielkim Wybuchu.
Neutrina to jedne z najbardziej rozpowszechnionych cząstek subatomowych. W trakcie ewolucji wszechświata wpłynęły one na wielkie struktury, takie jak gromady galaktyk. Jedną z przyczyn, dla których naukowcy chcą poznać masę neturino jest lepsze zrozumienie procesu gromadzenia się materii w struktury.
Kosmolodzy od dawna sądzą, że masywne neutrina hamują proces „zlepiania się” materii. Innymi słowy uważają, że gdyby nie oddziaływanie tych neutrin, materia po niemal 14 miliardach lat ewolucji wszechświata byłaby zlepiona ze sobą w większym stopniu.
Jednak wbrew spodziewanym dowodom wskazującym na hamowanie procesu gromadzenia się materii, uzyskaliśmy dane wskazujące, że neutrina wspomagają ten proces. Albo mamy tutaj do czynienia z jakimś błędem w pomiarach, albo musimy poszukać wyjaśnienia na gruncie zjawisk, których nie opisuje Model Standardowy i kosmologia, mówi współautor badań, Joel Meyers z Southern Methodist University. Model Standardowy to najlepsza i wielokrotnie sprawdzona teoria budowy wszechświata.
Dlatego też Meyers, który prowadził badania we współpracy z kolegami w Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara i San Diego oraz Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa stwierdza, że jeśli uzyskane właśnie wyniki się potwierdzą, możemy mieć do czynienia z podobnym problemem, jak ten, dotyczący tempa rozszerzania się wszechświata. Tam solidne, wielokrotnie sprawdzone, metody pomiarowe dają różne wyniki i wciąż nie udało się rozstrzygnąć tego paradoksu.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Podczas wykopalisk na Molkenmarkt, najstarszym placu Berlina, archeolodzy dokonali niespodziewanego odkrycia. W piwnicy domu zniszczonego w czasie II wojny światowej znaleziono broń białą. Początkowo odkrywcy przypuszczali, że mają do czynienia z szablą paradną. Jednak podczas prac konserwatorskich okazało się, że to japoński krótki miecz wakizashi z XVII wieku. A być może nawet starszy.
Po zniszczeniach II wojny światowej, w latach 60. XX wieku dzielnica Mitte w Berlinie została znacznie przebudowana, dostosowano ją do większego ruchu samochodowego. Pracujący tam archeolodzy wiedzieli, że pod poziomem obecnych ulic znajdą piwnice starszych budynków. W jednej z takich piwnic, wśród gruzu, którymi wypełniono ją pod koniec II wojny, znajdują części rzędu końskiego z jednostki artyleryjskiej. Wśród nich jest broń biała, którą biorą za szablę paradną.
Wszystkie znaleziska archeologiczne z terenu Berlina trafiają do konserwacji w Muzeum Prehistorii i Wczesnej Historii. Tam dokonano sensacyjnego odkrycia. Okazuje się, że to japoński wakizashi. Jedna strona rękojeści jest poważnie uszkodzona przez ogień. Jednak zachowała się druga strona, zarówno sama drewniana rękojeść (tsuka), skóra płaszczki jak i tekstylna taśma oplatająca rękojeść. Pierścień (fuchi) znajdujący się pomiędzy rękojeścią a jelcem (tsuba), ozdobiony został wizerunkiem Daikoku, jednego z siedmioro bogów szczęścia, którego można poznać po młotku i worku z ryżem. Sama tsuba jest ozdobiona motywem chryzantemy i wody. Na podstawie zdobień i stylu miecz można datować na okres Edo (XVII-XIX wiek).
Jednak badania za pomocą promieniowania rentgenowskiego przyniosły kolejne niespodzianki. Okazało się, że ostrze było oryginalnie dłuższe, ale zostało skrócone. Na jego części służącej za rękojeść (nakago) widoczne są dwa otwory do mocowania, ale wykorzystano tylko jeden. Oczywistym stało się, że drewniana rękojeść została dodana później, po skróceniu ostrza. Takie skrócenie dłuższego miecza, by zrobić z niego wakizashi oznacza, że oryginał powstał wcześniej. Zabytek może pochodzić nawet z XVI wieku. Skracanie mieczy było popularne w okresie Edo, gdy władze nakazały samurajom noszenie dwóch mieczy – katany oraz krótszego. Z krótszych zwykle wybierano właśnie wakizashi.
Jak symbol statusu samuraja mógł trafić do berlińskiej piwnicy? Być może miecz został przywieziony przez japońską misję dyplomatyczną Takenouchi z 1862 roku lub misję Iwakura z 1873 roku. Misje te to podróże japońskich ambasadorów, którzy odwiedzali Europę i nawiązywali kontakty dyplomatyczne. Przypuszczenie o pochodzeniu miecza z którejś z tych misji jest tym bardziej uzasadnione, że na Molkenmarkt znajdowały się arystokratyczne pałace wybudowane w pobliżu zamku w Berlinie.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.