南国学堂·萌新闻丨能捉住宇宙最古老的粒子 这个地下700米的大玻璃球本领大
11月20日,江门中微子实验探测器主体建成。这是一个特别的实验室,在广东江门地下700米。这个实验室是一个巨大的科学装置,用来捕捉和研究宇宙中最古老、最基本的粒子——中微子。研究中微子对于认识宇宙和我们现存的世界物质都具有非常重要的意义,也是国际最前沿的基础科学。
江门中微子实验的核心探测设备——中心探测器。(来源:央视新闻)
中微子:宇宙中的“幽灵粒子”
中微子是构成我们世界的基本粒子之一,它们非常小,很难被探测到,所以人们称它为“幽灵粒子”。尽管很难捕捉,但中微子对宇宙非常重要,如果没有它们,太阳可能就不会发光,我们也不会存在。
中微子非常小,也非常轻,它们几乎可以穿过所有的东西,就像幽灵一样。正是因为它们很厉害,科学家们才把实验室建在地下700米的地方,这样可以帮助我们屏蔽掉其他干扰,让我们更好地捕捉和研究中微子。
中微子有三种类型,分别是电子中微子、缪子中微子和陶子中微子。它们是构成我们世界的基本粒子之一。
实验探测器是个超级大球
江门中微子实验的探测器是一个巨大的球体,它使用了世界上最大的单体有机玻璃结构。这个大球非常特别,因为它将被用来捕捉中微子。
这个大球建成后,里面会装满一种叫做液体闪烁体的特殊液体,而外面则会被超纯水包围。这样做是为了让大球在不同的压强下工作,同时保持稳定。
这个大球是由263块有机玻璃拼成,每块有机玻璃为120毫米厚。对于这么大的球来说,这个厚度就像蛋壳一样薄。你可能会问,这么薄的玻璃能坚持30年吗?科学家们已经做过很多测试,证明这种有机玻璃非常结实。
有机玻璃强度测试
为了测试有机玻璃的强度,科学家们在江苏的一个工厂里做了一场特殊的“拔河”比赛。他们用两辆叉车拉扯一块工字形的有机玻璃。叉车非常用力,轮胎都磨出了烟,但中间的有机玻璃一点事都没有。这说明,用来建造大球的有机玻璃非常抗拉扯。
科学家们还做了一个撞击测试,用一个400千克的重锤去撞有机玻璃。撞击的声音非常大,但有机玻璃只是稍微变形,并没有破裂。这表明,用来建造大球的有机玻璃也非常耐撞击。
研究中微子的意义
通过这些测试,我们可以知道,江门中微子实验的大球是用非常结实的有机玻璃做成,能够满足未来30年的使用需求。
研究中微子可以帮助我们更好地理解宇宙是怎么来的,以及物质世界是如何工作的。虽然现在我们可能还看不出这些研究有什么用,但是就像很久以前科学家发现了电磁波,后来我们才有了电视和手机,也许将来中微子的研究也会让我们的生活发生很大的变化。
(小AI据央视新闻报道)
南国都市报2024年11月22日第015版