เมื่อวันที่ 26 เมษายน อิเล็กตรอนและโพซิตรอนตัวแรกชน สล็อตเว็บตรง แตกง่าย กันในเครื่องตรวจจับใหม่ การทำการทดลองนั้นน่าตื่นเต้นแต่ก็ตึงเครียด Tom Browder นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยฮาวายแห่ง Manoa กล่าวว่า “มีคนนำวิสกี้มาให้ฉันเพราะฉันกลัวมาก เขากังวลว่าอาจมีความล้มเหลวของระบบที่เรียกว่าทริกเกอร์ ซึ่งระบุการชนที่น่าสนใจจากเหตุการณ์ที่น่าเบื่อที่เครื่องตรวจจับเห็น หลังจากผ่านไปหลายชั่วโมง เมื่อกิจกรรมแรกเริ่มประมาณตี 1 ในที่สุดทีมก็ถอนหายใจ
เบลล์ ริงเกอร์ส
เช่นเดียวกับทารก เครื่องตรวจจับอนุภาคแบบใหม่สามารถรบกวนการนอนหลับของผู้สร้างได้ เครื่องตรวจจับทำงานตลอดทั้งคืน หากเกิดความผิดปกติขึ้น ผู้เชี่ยวชาญอาจได้รับโทรศัพท์นอกเวลาทำการ ลอร่า ซานี นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาสาขาฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยปิซาในอิตาลีทำอย่างแน่นอน แต่เครื่องตรวจจับเด็กแรกเกิด ซึ่งเป็นชิ้นส่วนที่เธอช่วยสร้าง ก็เป็นแรงบันดาลใจให้เกิดความภาคภูมิใจเช่นกัน เมื่อซานีเห็นแทร็กอนุภาคแรกปรากฏบนหน้าจอคอมพิวเตอร์ เธอคิดว่า “เราทำได้”
มันทำงานอย่างไรนักฟิสิกส์ตั้งเป้าที่จะวัดมวลของนิวตริโน ซึ่งเป็นอนุภาคย่อยของอะตอมที่เฉียบขาดซึ่งแทบจะตรวจจับไม่ได้ ที่ปลายด้านหนึ่งของ KATRIN ที่มีความยาว 70 เมตร การสลายกัมมันตภาพรังสีของไอโซโทปทำให้เกิดอิเล็กตรอนและนิวตริโนฝาแฝดปฏิสสาร antineutrinos เหล่านั้นหลบหนีในขณะที่อิเล็กตรอนแล่นผ่านถังรูปเรือเหาะของ KATRINและตรวจพบที่ปลายอีกด้านหนึ่ง ( SN Online: 10/18/16 ) ถังซึ่งเป็นสเปกโตรมิเตอร์จะแบ่งอนุภาคตามพลังงาน พลังงานบางส่วนจากการสลายตัวของไอโซโทปแต่ละครั้งจะทำให้เกิดมวลของแอนตินิวทริโน นั่นจำกัดพลังงานที่อิเล็กตรอนได้รับ ดังนั้นการวัดพลังงานของอิเล็กตรอนจึงสามารถเปิดเผยมวลของนิวตริโนได้ KATRIN ควรเริ่มรับข้อมูลอย่างเป็นทางการในฤดูใบไม้ผลิหน้า
ตกลง แต่ทำไมมวลของนิวตริโนเป็นเพียงเศษเสี้ยวหนึ่งของอิเล็กตรอน “ทำไมมันเบาจัง” Parno ถาม “นั่นสิ ลึกลับ” แบบจำลองมาตรฐานในขั้นต้นทำนายว่านิวตริโนไม่มีมวลเลย แต่การวัดบ่งชี้ว่าอนุภาคต้องมีมวล แม้ว่าจะยังคงเป็นคำถามอยู่ก็ตาม นิวตริโนแทบไม่โต้ตอบกับสสารและมีจำนวนมากอย่างไม่น่าเชื่อ: นิวตริโนหลายพันล้านตัวแล่นผ่านภาพขนาดย่อของคุณในแต่ละวินาที อนุภาคเหล่านี้แปลกมากจนนักวิทยาศาสตร์ต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติม
กฎกัมมันตภาพรังสี
ทุกอย่างเริ่มต้นด้วยไอโซโทป ไฮโดรเจนรุ่นกัมมันตภาพรังสีนี้ ซึ่งสูบผ่านการทดลองในรูปก๊าซ ปล่อยแอนตินิวตริโนและอิเล็กตรอนจำนวน 100 พันล้านคู่ในแต่ละวินาที ในห้องทดลองไอโซโทป มีกฎพิเศษเกิดขึ้นเนื่องจากกัมมันตภาพรังสี นักวิทยาศาสตร์เข้ามาทางแอร์ล็อคและต้องล้างมือเมื่อออกไป Larisa Thorne นักศึกษาปริญญาโทสาขาฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัย Carnegie Mellon กล่าวว่าสถานที่แห่งนี้มีกลิ่นอายของยานอวกาศ “ฉันรู้สึกเหมือนอยู่ในStar Trek ”
ปลายสายที่ปลายอีกด้านของห้องทดลองไอโซโทป แม่เหล็กอันทรงพลังจะโฟกัสอิเล็กตรอนที่มีพลังงานสูงไปที่เครื่องตรวจจับ ซึ่งจะนับอิเล็กตรอนที่มาถึง บัตรเครดิตต้องซ่อนไว้ในล็อกเกอร์ มิฉะนั้น บัตรจะถูกลบโดยสนามแม่เหล็ก
เบเกอรี่ชิ้นใหญ่สเปกโตรมิเตอร์ทั้งหมดถูกเก็บไว้ภายใต้สุญญากาศสูงพิเศษ ขจัดโมเลกุลของอากาศหรือสารอื่นๆ ที่อาจรบกวนการเดินทางของอิเล็กตรอน เป็นภาชนะสูญญากาศสูงพิเศษที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยสร้างมา เพื่อให้ได้สุญญากาศที่รุนแรง นักวิจัยให้ความร้อนแก่ Shebang ทั้งหมดชั่วคราวที่อุณหภูมิมากกว่า 200° องศาเซลเซียส อบน้ำและสารปนเปื้อนอื่นๆ บนพื้นผิวของเรือ โลหะจะขยายตัวเมื่อถูกความร้อน ดังนั้นสเปกโตรมิเตอร์จะนูนขึ้นประมาณ 12 เซนติเมตรในระหว่างกระบวนการ “มันค่อนข้างแปลกที่คิดว่าถังขนาดใหญ่นี้ ซึ่งเต็มไปด้วยไม่มีอะไร … ขยายตัวได้จริง” Thorne กล่าว
มันทำงานอย่างไร Muons ซึ่งเป็นญาติของอิเล็กตรอนที่หนักกว่า ทำตัวเหมือนแม่เหล็กขนาดเล็กที่มีขั้วเหนือและใต้ Muon g-2 ซึ่งเริ่มต้นขึ้นในเดือนกุมภาพันธ์ ศึกษาคุณสมบัติของแม่เหล็กขนาดเล็กเหล่านั้น นักวิจัยฉายแสงมิวออนนับพันให้เป็นแม่เหล็กไฟฟ้ารูปโดนัท กว้างพอๆ กับความกว้างของสนามบาสเก็ตบอล เมื่อมิวออนไหลเวียนอยู่ภายในแม่เหล็กไฟฟ้า ขั้วของพวกมันจะหมุนเหมือนยอดโยกเยก มิวออนนั้นไม่เสถียร ดังนั้นเมื่อมันไหลเวียน พวกมันจะสลายตัวเป็นอนุภาคที่เบากว่าที่เรียกว่าโพซิตรอน มุมที่โพซิตรอนเหล่านั้นบินออกไปสามารถเปิดเผยอัตราการหมุนแม่เหล็กของมิวออน และด้วยเหตุนี้ ความแรงของแม่เหล็กของมิวออน นักวิจัยจะเปรียบเทียบการวัดกับการคาดคะเนตามแบบจำลองมาตรฐาน
ตกลง แต่ทำไม อนุภาคชั่วคราวจะพัดเข้าและออกจากการดำรงอยู่ทุกที่ในอวกาศ อนุภาคเหล่านั้นปรับอัตราการหมุนของมิวออน หากมีอนุภาคที่ตรวจไม่พบ การวัดของ Muon g-2 อาจไม่ตรงกับการคาดการณ์ การทดลองที่คล้ายคลึงกันนี้ดำเนินการที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติบรู๊คฮาเวนในอัพตัน รัฐนิวยอร์ก ในปี 1990 บ่งชี้ ว่าไม่ตรงกัน ( SN: 2/17/01 หน้า 102 ) Muon g-2 จะทำการวัดที่แม่นยำยิ่งขึ้นเพื่อติดตามผลตะกั่วนั้น
แหวนหนึ่งวงสนามแม่เหล็กของ Muon g-2 นั้นแรงกว่าสนามแม่เหล็กโลกประมาณ 30,000 เท่า ความแรงดังกล่าวจะมีประโยชน์ก็ต่อเมื่อสนามแม่เหล็กมีความสม่ำเสมอเป็นพิเศษ ดังนั้น นักฟิสิกส์จึงวางแผ่นชิมโลหะเล็กๆ หลายพันแผ่น — โดยมากมีความหนาเพียงเศษเสี้ยวของกระดาษโน้ตบุ๊ก — เพื่อปรับสนามแม่เหล็ก ราเชล โอซอฟสกี นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาสาขาฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยวอชิงตันในซีแอตเทิลกล่าวว่า “การสั่นระริกหลายชั่วโมง” ปล่อยให้มือของนักฟิสิกส์ “ปกคลุมไปด้วยสิ่งสกปรก น้ำมัน และไขมัน” งานสกปรกนั้นคุ้มค่า: ตอนนี้สนามแม่เหล็กมีความสม่ำเสมอภายใน 0.0015 เปอร์เซ็นต์ สล็อตเว็บตรง แตกง่าย
