DUNE-Prototypen am CERN (Bild: Ryan F. Mandelbaum)
Teilchenphysik ist selten Billig-und-einfaches Unterfangen. Man denke nur an den Large Hadron Collider, begraben tief unter der Französisch-schweizerischen Grenze—es kostet mehr als 13 Milliarden Dollar zu finden, das Higgs-Boson. Gut, heute um 4:20 UHR (nice), Amerika bricht Boden auf eine riesige particle physics Experiments.
DUNE, oder die Tiefen der Unterirdischen Neutrino Experiment, soll die Untersuchung der Eigenschaften von neutrinos, Licht (aber nicht masselosen) Teilchen, die sind beide super gemeinsame und super schwer zu erkennen. Das experiment besteht aus zwei teilen, die Schießen die Teilchen 810 Kilometer vom Fermilab in Illinois, an der Sanford Underground Research Facility in South Dakota. Es ist nicht der erste amerikanische neutrino-experiment—es gibt Labors tief unter der Erde in Minnesota und South Dakota Minen (neben denen, die dieses experiment werden). Aber es wird der größte flüssig-argon-Detektor, der jemals gebaut wurde.
Der Bau ist nur der Anfang auf das experiment, aber seine Ergebnisse werden wirklich riesig: vier Behälter mit einem kombiniert mit 68.000 Tonnen flüssigem argon gekühlt, um negative 300 Grad Fahrenheit, fast eine Meile U-Bahn. Neutrinos interagieren unglaublich schwach (Sie don ‘ T interagieren mit der Erde oder Ihren Körper, zum Beispiel) und müssen diese empfindlichen Detektoren zu erkennen. Im wesentlichen, neutrinos von der Quelle in Illinois treffen wird das flüssige argon, abschlagen Elektronen, die die drift in sensoren am container ist, werden die Kanten durch die Anwesenheit eines elektrischen Feldes—die Detektoren registrieren die Elektronen wie ein signal. Aber, dass die Empfindlichkeit bedeutet, dass der Forscher könnte auch abholen falschen trifft aus anderen Teilchen aus dem Weltall kommt, das ist der Grund, warum die Detektoren müssen so tief vergraben.
Und mit 68.000 Tonnen-Behälter sind wirklich riesig. Während am CERN im vergangenen April, Forscher Bordoni Stefania zeigte mir die DUNE-Prototypen, von denen jede enthält nur 770 Tonnen argon. Bei 25 oder so Meter hoch, jeder cube, kariert mit einer roten Metall-Balken Gitter, sah aus wie eine Transportkiste für einen T-rex.
Es gibt ein paar Ziele für das experiment, aber ein wichtiger ist, um besser zu verstehen, eine seltsame Wirkung sogenannte neutrino-Oszillation. Neutrinos kommen in drei Geschmacksrichtungen mit unterschiedlichen Massen: das leichteste Elektron-neutrino, das Myon-neutrino, und das schwerste tau-neutrino. Aber neutrinos können auch flip zwischen diesen Staaten in einem Prozess, der als neutrino-Oszillation. Experimentelle Entdeckung dieses Effekts erhielt zwei Experimente, die 2015 den Nobelpreis für Physik.
Verständnis neutrino-Oszillationen könnte uns helfen, die Aufklärung der Natur des Universums. Da neutrinos Masse haben, das heißt, Sie sind noch ein weiterer Faktor, die Wissenschaftler brauchen, um zu berücksichtigen, wenn Sie versuchen zu erklären, warum die Dinge so Aussehen und sich so Verhalten, wie Sie tun. Aber das experiment hat andere Zwecke zu, wie Sie versuchen, um zu sehen, ob Protonen, einer der beiden Elementarteilchen, aus denen die Atomkerne, zerfallen in kleinere Teilchen. Niemand hat jemals beobachtet, wie ein Effekt… aber es könnte passieren.
Jedenfalls, wenn Sie interessiert sind, auch Energieminister Rick Perry twittert über it, so dass es möglicherweise auch Wert das abstimmen in.
Wieder, dass live-feed beginnt mit dem sehr schönen Zeit von 4:20 UHR ET.