雞毛 ChickenFur 飛花似夢(mèng)
為了探索世界的本源,我們不斷探索物質(zhì)的微觀世界,一步步找尋更基本的物質(zhì)單元。于是,我們打開原子找到了質(zhì)子、中子和電子,當(dāng)我們打開20世紀(jì)的基本粒子,又發(fā)現(xiàn)了夸克和膠子,進(jìn)入粒子的世界,但盡頭是什么,我們?nèi)圆坏枚?。為了進(jìn)一步了解這些基本單元,科學(xué)家進(jìn)行了很多大型實(shí)驗(yàn),造就了許多壯觀且昂貴的實(shí)驗(yàn)建筑。
捕捉
粒子的捕捉十分困難,加速器將粒子用電磁場(chǎng)力束縛在既定軌道/管道中并不斷加速,通過研究粒子在超高速運(yùn)動(dòng)中的行為,了解這些粒子的性質(zhì),通過兩個(gè)高速運(yùn)動(dòng)的粒子碰撞,也能探究粒子能否進(jìn)一步切分。
大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC)
位于瑞士與法國(guó)邊境歐洲核子研究組織(CERN)地下100米,它是現(xiàn)有最大最昂貴的粒子加速器,主體加速軌道圓環(huán)周長(zhǎng)約27千米,配有眾多加速器和探測(cè)器。也是希格斯粒子的發(fā)現(xiàn)地。
希格斯粒子量子場(chǎng)
探測(cè)
天體活動(dòng)尤其是大型天體的演化衰變等會(huì)釋放大量中微子,但中微子卻難以探測(cè),對(duì)弱相互作用的敏感程度和接收信號(hào)靶體的體積要求都非常高。最初的中微子探測(cè)研究是對(duì)太陽中微子的捕獲與分析。
神崗超級(jí)中微子探測(cè)器(Super-Kamiokande)
位于日本岐阜縣地下1000米,它是一個(gè)高41.4米、直徑39.3米的不銹鋼圓柱形的容器,盛有5萬噸超純水。
1987年,首次偵測(cè)到超新星中微子。1998年,首次發(fā)現(xiàn)了中微子震蕩的強(qiáng)烈證據(jù)。
冰立方中微子觀測(cè)站(IceCube Neutrino Observatory)
位于南極冰層下1450~2450米,它使用分布在10億噸冰中的5160個(gè)傳感器,捕捉來自超新星爆發(fā)、黑洞和中子星等宇宙極端現(xiàn)象的高能中微子。
2013年,觀測(cè)到28個(gè)可能來自太陽系之外的中微子。2018年,首次成功確認(rèn)高能宇宙中微子的來源。