Meldung durch Fels mit exotischen Teilchen strahlte

Zum ersten Mal haben Wissenschaftler Neutrinos – exotische Elementarteilchen verwendet, die routinemäßig rechts Erde – zum Senden einer Nachricht durch den Boden durchlaufen.

Forscher haben lange fasziniert gewesen von den Kommunikationsmöglichkeiten von Neutrinos, weil diese Partikel leicht durch Materie, einschließlich ein Planeten, ohne anzuhalten, Verlangsamung oder fehlgeleitet wird Reisen können.

Neutrinos sind extrem winzige Partikel mit fast Null Masse und neutrale Ladung. Also sie sind unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Kräfte und sehr schwach auf Schwerkraft reagieren. Sie zusammenstoßen fast nie mit anderen Teilchen, im Allgemeinen, die quer durch die Atome, aus denen Materie.

Jetzt haben Wissenschaftler erfolgreich Neutrinos zum Senden einer Nachricht von einem Ort zum anderen genutzt, Rechtschreibung, das Wort "Neutrino" in einem Partikel-Binär-Code. [Der Natur kleinste Partikel zerlegt (Infografik)]

Partikel-Telefon

Die Forscher verwendeten NuMI-Teilchenbeschleuniger am Fermi National Accelerator Laboratory in Batavia, Illinois, Strahlen von Neutrinos, erstellen, die entstehen, wenn Beschleunigung von in eine Wand von Kohlenstoffatomen Protonen. (NuMI steht für "Neutrinos am Main Injector.")

Die Wissenschaftler sandte dieser Strahl in Richtung ein Neutrino-Detektor ca. 1 km (0,6 Meilen) entfernt, in einer Höhle begraben.

Da Neutrinos so selten mit anderen Teilchen interagieren, sind sie sehr schwer zu erkennen. Der Detektor, Minerva, genannt enthält Schichten unterschiedlicher Materialien, wie Carbon, Blei und Eisen. Da Neutrinos durchlässt, wird gelegentlich ein Neutrino frontal kollidieren mit dem Kern eines dieser Atome, schaffen andere Partikel, die für den Detektor sichtbar sind.

"Die Wahrscheinlichkeit, dass auftretende ist sehr klein, aber haben Sie ein großes genug Masse im Detektor es treten häufig genug um ein Signal zu bekommen", sagte Studienleiter Dan Stancil, Elektroingenieur an der North Carolina State University. "In jeder 10 Milliarden Neutrinos erstellt ein Ereignis."

Um ihre Nachricht zu senden, drehte die Forscher ihre Neutrino-Strahl ein- und Ausschalten in der Mode ein binäres System von 1 s und 0 s von Computern verwendet, um Informationen zu Kapseln.

Das Neutrino, die Balken kommen normalerweise in pulsiert, eine alle 2,2 Sekunden. Um eine 1 zu machen, die Wissenschaftler die Neutrino-Strahl eingeschaltet und lassen Sie es sein Signal an den Detektor. Um eine Null zu machen, hielten sie den Strahl, einen Impuls zu verlieren. So waren sie in der Lage zu buchstabieren "Neutrino" in einer Weise, die von Wissenschaftlern am Detektor gelesen werden konnten.

Die Ergebnisse werden in einem Artikel der Zeitschrift Modern Physics Letters A. zuhanden berichtet.

U-Boot-Kommunikation

Obwohl es nur ein erster Schritt ist, sagt Stancil, die Technik schließlich in Situationen nützlich sein könnte wo normale Methoden der Zusendung von Mitteilungen nicht funktionieren.

Zum Beispiel Stancil sagte LiveScience, "Es ist wirklich fast unmöglich und unpraktisch, mit einem u-Boot zu kommunizieren, wenn sie in der Tiefe sind. Das Meerwasser hat einige elektrischen Leitfähigkeit, und infolgedessen Funkwellen nicht sehr tief eindringen. So glaube ich, dass irgendwie durchzukommen Nachrichten von Interesse wäre."

Die Moleküle im Wasser um ein u-Boot könnte potenziell sowie ein Neutrino-Detektor dienen. Da Neutrinos derzeit zu schaffen einen leistungsstarke Teilchenbeschleuniger erfordert, wäre die Sub nur Nachrichten empfangen, nicht senden können.

Stancil sagte auch, dass ein Neutrino-Kommunikationsgerät während einer Katastrophe als eine Sicherung nützlich sein konnten, die vorhandenen Infrastruktur zerstört.

"Im Prinzip konnte man geradlinige Kommunikation direkt durch das Zentrum der Erde, ohne Satelliten oder Kabel," Stancil sagte. "Ich kann mir vorstellen, es kann bestimmte strategische Situationen wo das könnte sehr wertvoll sein."

Jedoch sagte Neutrino Kommunikation bei weitem nicht nur praktisch ist, der Wissenschaftler. Zusätzlich erfordern Teilchenbeschleunigern, solcher Systeme durch die Tatsache, die dass die Intensität des Signals mit der Entfernung abnimmt behindert werden würde, so vielen dichteren Balken als derzeit zur Verfügung stehen wäre notwendig, um eine Nachricht zu senden, sehr weit. Und Neutrino-Detektoren selbst komplexe Angelegenheiten, die vereinfacht werden, um eine brauchbare Kommunikationseinrichtung machen müssten.

"Natürlich unsere aktuellen Technologie nimmt große Mengen an Hightech-Geräten zu kommunizieren eine Nachricht über Neutrinos, so ist dies nun praktisch nicht" Kevin McFarland, eine Universität von Rochester Physik-Professor, der an dem Projekt, sagte in einer Erklärung gearbeitet. "Aber der erste Schritt in Richtung eines Tages mit Neutrinos für Kommunikation in eine praktische Anwendung ist eine Demonstration, die mit der heutigen Technologie."

Zeit reisen Nachrichten?

Dies ist nicht das erste Mal, die Neutrinos News in letzter Zeit gemacht haben.

Ein Team von Physiker am CERN-Labor in Genf, Schweiz, berichtete letztes Jahr, dass sie Neutrinos offenbar schneller als das Licht Reisen gesehen hatte. Der umstrittene Befund stand, eine der erfolgreichsten Theorien der Physik Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie, zu widerlegen, die besagt, dass nichts schneller als die Lichtgeschwindigkeit bewegen kann.

Aufgrund der seltsamen Beziehung von Raum und Zeit müsste Objekte, die diesem kosmischen Tempolimit könnte brechen rückwärts durch die Zeit, Reisen nach der Theorie. Also, wenn Neutrinos so schnell sind, sie auch Zeitreisende, haben Physiker vorgeschlagen. [10 Auswirkungen von Neutrinos schneller als Licht]

Und ob Neutrinos schneller als das Licht, Reisen, das bedeutet ein Neutrino-Kommunikationssystem könnte potenziell Nachrichten rechtzeitig zurück senden.

Allerdings denken die meisten Experten die CERN-Ergebnisse waren eine Anomalie verursacht durch einen Fehler in der Analytik oder der Versuchsaufbau.

"Die neuesten Sinn ist, dass die Neutrinos schneller als das Licht nicht in der Tat gehen", sagte Stancil. "Wir hätten sicherlich zu durchdenken, die Auswirkungen auf die Kommunikation, aber ich erwarte nicht, dass so etwas möglich wäre."

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