Riesige Experiment wird versuchen, geheimnisvolle Neutrinos zu fangen


Physiker haben das erste Stück für einen neuen Detektor der seltsame Eigenschaften der Teilchen namens Neutrinos eingeführt.

Neutrinos sind überall um uns herum, aber sie nur selten mit anderen Teilchen zusammenstoßen, und meist durch Menschen, Gebäude und den Planeten Erde zu fliegen, als ob sie nicht da waren. Diese Gebühr-Less, fast weniger Masse-Teilchen gibt es in drei Geschmacksrichtungen und können sie ändern ihre Identität immer wieder wechseln. Ihre bizarren Eigenschaften können helfen, erklären einige grundlegende Geheimnisse des Universums, wie warum es voll von Materie und keine Antimaterie ist.

Um Neutrinos zu studieren, müssen Wissenschaftler sie zuerst finden. Zu diesem Zweck ist ein neues Experiment im Bau namens NOvA (NuMI Off-Axis Neutrino aussehen). Das Projekt umfasst zwei Einrichtungen — in Asche River, Minnesota, und die andere am Fermi National Accelerator Laboratory in der Nähe von Chicago-Neutrinos werde hin und her senden.

Neutrinos werden leicht durch die 500 Meilen (800 Kilometer) von Erde trennt die beiden Basen in weniger als drei Millisekunden übergeben. Sobald die Neutrinos ankommen, hoffen Physiker, dass sie in einige der Atome im speziell entwickelten Detektoren, gefüllt mit einem flüssigen Szintillator-Material zum Absturz bringen werde. Wenn sie es tun, wird der Knall Licht in Form von Photonen, die gemessen werden kann, beweist eine Aufzeichnung der einzelnen Neutrino begegnen. [Strange-Quarks und Myonen: kleinsten Teilchen der Natur seziert (Infografik)]

Heute begann (Sept. 6), Techniker, den ersten Block von diesem Detektor am Ash Fluss Standort zu positionieren.

"Dies ist ein wichtiger Schritt zu einem besseren Verständnis der Neutrinos" sagte Marvin Marshak, NOvA Labor und Direktor der undergraduate Research an der University of Minnesota, in einer Erklärung. "Es stellt viele Monate harter Arbeit seitens der ganzen NOvA Zusammenarbeit."

Der Detektor wird 28 Blöcke insgesamt umfassen, von denen jede wiegt 417.000 Pfund (189.000 Kilogramm) und misst 51 von 51 von 7 Fuß (16 x 16 x 2 Meter). Jeder Block wird sorgfältig in ein 300-Fuß-langen (90 m) platziert werden Detektor Hall.

Die Blöcke werden leer wenn installiert, und mit ihrer Szintillator Flüssigkeit einmal im Ort gefüllt.

"Rund ein Dutzend Wissenschaftler, Ingenieure und Techniker von Fermilab und Argonne bis Ash Fluss mehrmals im vergangenen Jahr um dieses geschehen zu machen", sagte Rick Tesarek, Fermilab Physiker und NOvA stellvertretender Projektleiter. "sie sind Teil eines Teams von über hundert Mitarbeiter, die aktiv auf das Experiment gearbeitet haben."

Sobald NOvA ist werden das am weitesten fortgeschrittene Neutrinoexperiment in Nordamerika, Wissenschaftler sagen. Es ist geplant zu beginnen, die Daten im Jahr 2013.

Die Maschine wird auf entwirren Puzzles des Neutrino Aromen konzentrieren. Neutrinos kommen in drei Arten — Elektron, Myon und Tau – welche sind jeweils verbunden mit der Elementarteilchen, die diesen Namen trägt. Neutrinos wandeln zwischen diesen Aromen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und die Antimaterie Partner Partikel aller diese Neutrinos ändern Aromen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten noch.

Physiker denken diese Diskrepanz zwischen dem Verhalten von Materie Neutrinos und Antimaterie Neutrinos können das Ungleichgewicht zwischen Materie und Antimaterie übrig nach dem Urknall das Universum begann zu erklären.

Aber um dies puzzle, Wissenschaftler brauchen mehr Messungen die Häufigkeit solcher Transformationen festzunageln.

"Jeder beobachtet hat zu sehen, welche Experiment bei der Aufdeckung der Eigenschaften von Neutrinos, den nächsten großen Schritt machen", sagte Mark Messier, Indiana University Physiker und Co-Sprecher der NOvA-Experiments. "NOvA-Experiment sollte es sein. Es ist einzigartig positioniert, um das erste Experiment bestimmen die Reihenfolge der Massen der drei Neutrinos werden."

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