โดย Ben Turner เผยแพร่เมื่อ 04 ธันวาคม 2021สล็อตเว็บตรงนิวตริโนผีไม่เคยเห็นภายในเครื่องเร่งอนุภาคจนถึงตอนนี้การทดลอง FASERu ที่แฮดรอนคอลลิเดอร์ขนาดใหญ่ของ CERN (เครดิตภาพ: CERN)
นักฟิสิกส์ได้ตรวจพบ “อนุภาคผี” ที่เรียกว่านิวตริโนภายในเครื่องทุบอะตอมเป็นครั้งแรก
อนุภาคขนาดเล็กที่เรียกว่านิวตริโนถูกพบในระหว่างการทดสอบของเครื่องตรวจจับใหม่ที่ Hadron Collider ขนาดใหญ่ (LHC) ซึ่งเป็นเครื่องเร่งอนุภาคที่ใหญ่ที่สุดในโลกซึ่งตั้งอยู่ที่ CERN ใกล้กับเจนีวาสวิตเซอร์แลนด์
การค้นพบสถานที่สําคัญที่เกิดจากความร่วมมือของ CERN’s Forward Search Experiment
(FASER) และนําเสนอในเอกสาร 24 พ.ย. ในวารสาร Physical Review D ไม่ใช่แค่ครั้งแรกที่เห็นนิวตริโนสภายใน LHC แต่ยังเป็นครั้งแรกที่พบภายในเครื่องเร่งอนุภาคใด ๆ ความก้าวหน้าจะเปิดหน้าต่างใหม่อย่างสมบูรณ์ซึ่งนักวิทยาศาสตร์สามารถตรวจสอบโลกย่อยได้ ที่เกี่ยวข้อง: นอกเหนือจากฮิกส์: 5 อนุภาคที่เข้าใจยากที่อาจแฝงตัวอยู่ในจักรวาล”ก่อนหน้าโครงการนี้ไม่มีวี่แววของนิวตริโนที่เคยเห็นที่ชนกันของอนุภาค” “ความก้าวหน้าที่สําคัญนี้เป็นขั้นตอนในการพัฒนาความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับอนุภาคที่เข้าใจยากเหล่านี้และบทบาทที่พวกเขาเล่นในจักรวาล”
ทุกวินาทีประมาณ 100 พันล้านนิวตริโนผ่านแต่ละตารางเซนติเมตรของร่างกายของคุณ อนุภาคเล็ก ๆ มีอยู่ทุกหนทุกแห่ง – มันถูกผลิตในไฟนิวเคลียร์ของดาวในการระเบิดซูเปอร์โนวาขนาดใหญ่โดยรังสีคอสมิกและการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีและในเครื่องเร่งอนุภาคและเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์บนโลก
แต่แม้จะมีความแพร่หลายของพวกเขาอนุภาคยังคงยากที่จะจับ เนื่องจากนิวตริโนไม่มีประจุไฟฟ้าและมวลเกือบเป็นศูนย์จึงแทบจะไม่โต้ตอบกับสสารประเภทอื่น จริงกับชื่อเล่นผีของพวกเขานิวตริโนมองว่าเรื่องปกติของจักรวาลเป็น incorporeal และพวกเขาบินผ่านมันที่ใกล้เคียงกับความเร็วของแสง
เพียงเพราะพวกเขายากที่จะจับไม่ได้หมายความว่านิวตริโนไม่สามารถจับได้ การทดลองตรวจจับนิวตริโนที่มีชื่อเสียงที่สุดเช่นเครื่องตรวจจับ Super-Kamiokande ของญี่ปุ่น MiniBooNE ของ Fermilab และเครื่องตรวจจับ IceCube แอนตาร์กติกได้ตรวจพบนิวตริโนที่สร้างขึ้นโดยสุริโนทางอ้อมผ่านผลกระทบที่เรียกว่ารังสี Cherenkov เช่นเดียวกับเครื่องบินที่เดินทางเร็วกว่าความเร็วของเสียงสร้างเสียงบูมอนุภาคที่เดินทางผ่านสื่อชะลอแสง (เช่นน้ํา) เร็วกว่าแสงสามารถสร้างแสงสีฟ้าจาง ๆ ในการปลุก เมื่อมองหาการเรืองแสงนี้นักวิทยาศาสตร์สามารถเห็นเส้นทางของผลพลอยได้ของอนุภาคที่สร้างขึ้นหลังจากนิวตริโนโจมตีนิวเคลียสอะตอมที่ตายแล้ว
แต่ในขณะที่การทดลองเช่นนี้เหมาะสําหรับการตรวจจับลายเซ็นของนิวตริโนที่ไหลผ่านโลก
จากดวงอาทิตย์พวกเขายังคงปล่อยให้นักวิทยาศาสตร์ที่มีความเข้าใจน้อยมากเกี่ยวกับประเภทของนิวตริโนพลังงานสูงที่ผลิตเมื่ออนุภาคชนกันภายในตัวเร่งอนุภาค เพื่อหานิวตริโนที่เติบโตในบ้านเหล่านี้นักวิทยาศาสตร์ที่ความร่วมมือ FASER ได้สร้างเครื่องตรวจจับใหม่ที่เรียกว่า FASERnu
FASERnu เป็นเหมือนการตรวจจับอนุภาคมากขึ้นประกอบด้วยแผ่นโลหะหนาแน่นของตะกั่วและทังสเตนที่แซนวิชปืนตรวจจับแสงหลายชั้นที่เรียกว่าอิมัลชัน ประการแรกนิวตริโนชนเข้ากับนิวเคลียสอะตอมในแผ่นโลหะหนาแน่นเพื่อผลิตผลพลอยได้ของอนุภาค จากนั้นตาม Feng ชั้นอิมัลชันทํางานในลักษณะเดียวกับฟิล์มถ่ายภาพแบบเก่าทําปฏิกิริยากับผลพลอยได้ของนิวตริโนเพื่อประทับโครงร่างที่ติดตามของอนุภาคขณะที่พวกเขาซิปผ่านพวกเขา
โดยการ “พัฒนา” อิมัลชันและวิเคราะห์เส้นทางอนุภาคที่เหลืออยู่นักฟิสิกส์คิดออกว่าเครื่องหมายบางส่วนผลิตโดยนิวตริโน พวกเขายังสามารถกําหนดได้ว่า “รสชาติ” ของอนุภาคใดในสามของนิวตริโน – เทามูนหรืออิเล็กตรอน – พวกเขาตรวจพบ สิ่งนี้ยืนยันว่าพวกเขาไม่เพียง แต่เลือกจุดที่เหมาะสมภายในวงแหวนขนาดมหึมา 17 ไมล์ (27 กิโลเมตร) เพื่อตรวจจับนิวตริโน แต่เครื่องตรวจจับใหม่ของพวกเขาสามารถมองเห็นได้จริง
ตอนนี้พวกเขาได้หลงบนเครื่องตรวจจับที่ชนะ, นักฟิสิกส์ได้เริ่มสร้างรุ่นที่ใหญ่กว่าของมัน, ซึ่งพวกเขากล่าวว่าจะไม่เพียง แต่จะไวมากขึ้นในการมองเห็นอนุภาคที่เข้าใจยาก, แต่ยังสามารถที่จะตรวจสอบความแตกต่างระหว่างนิวตริโนและปฏิสสารตรงข้ามของพวกเขา, antineutrinos. เมื่อ LHC เปิดเครื่องอีกครั้งในปี 2022 พวกเขาวางแผนที่จะใช้เครื่องตรวจจับเพื่อศึกษานิวตริโนที่ผลิตโดยเครื่องเร่งอนุภาคในเชิงลึกสล็อตเว็บตรง
