ห้องทดลองที่ลึกที่สุดในโลกมุ่งเป้าไปที่นิวตริโน

ห้องทดลองที่ลึกที่สุดในโลกมุ่งเป้าไปที่นิวตริโน

ได้ดีกว่าสถานที่อื่นใดในโลก ต้องขอบคุณระดับรังสีพื้นหลังที่ต่ำมาก ตั้งอยู่ใต้ภูเขาซึ่งมีหินปกคลุมประมาณ 2,400 เมตร ในมณฑลเสฉวนทางตะวันตกเฉียงใต้ของจีน สร้างเสร็จในปี 2010 ปัจจุบันเป็นห้องทดลองใต้ดินที่ลึกที่สุดในโลก และจัดการทดลองสสารมืด 2 ครั้ง ได้แก่ งานเริ่มขึ้นในปี 2014 เพื่อขยาย CJPL เพื่อให้มีพื้นที่สำหรับห้องทดลองอีกสี่ห้อง โดยแต่ละห้องกว้าง 12 ม. และยาว 130 ม. 

การขยายตัว

คาดว่าจะแล้วเสร็จภายในสิ้นปีนี้ เครื่องตรวจจับลึกจดหมายแสดงเจตจำนงฉบับใหม่นี้เขียนขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยชิงหวา รวมถึงที่อื่น ๆ ในประเทศจีน เยอรมนี และสหรัฐอเมริกา และระบุเค้าโครงวิทยาศาสตร์ที่การทดลอง ดำเนินการ ค่าใช้จ่ายประมาณ 300 ล้านหยวน (32 ล้านปอนด์) 

ในการออกแบบและสร้าง โดยจะมีเครื่องเรืองแสงวาบเหลวหรือของเหลวเรืองแสงปริมาณ 4,000 ตัน และจะมีเป้าหมายเพื่อให้ได้การวัดที่แม่นยำของฟลักซ์อิเล็กตรอนนิวตริโนที่เกิดจากดวงอาทิตย์ แม้ว่าการสังเกตก่อนหน้านี้จะแสดงให้เห็นว่านิวตริโนแกว่งจากรสชาติหนึ่งไปสู่อีกรสชาติหนึ่ง 

นักทฤษฎีจากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐโอไฮโอและเป็นสมาชิกของข้อเสนอ กล่าวว่าการวัดในปัจจุบันสามารถปรับปรุงให้ละเอียดยิ่งขึ้นเพื่อให้ผลลัพธ์ที่ “น่าตื่นเต้นอย่างมาก” การทดลองนี้จะศึกษาแอนตินิวตริโนของอิเล็กตรอนที่สร้างขึ้นในชั้นเนื้อโลกและเปลือกโลก ซึ่งสามารถใช้วัดปริมาณและการกระจายตัว

ของยูเรเนียมและทอเรียมภายในโลกได้ เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องตรวจจับจีโอนิวตริโนอื่นๆ CJPL ตั้งอยู่ห่างจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ซึ่งอาจส่งผลต่อการวัด กล่าวว่าตอนนี้นักวิจัยจะวางเครื่องตรวจจับขนาดเล็กที่ CJPL เพื่อดำเนินการศึกษาเบื้องต้น หากทุกอย่างเป็นไปด้วยดี Chen กล่าวว่า

มากกว่าเงินทุนที่มีอยู่เสมอ และจะต้องมีการสร้างโครงการที่ดีที่สุดเท่านั้น และสร้างในสถานที่ที่ดีที่สุด

ในโครงการหลอมรวม ITER ทราบถึงข้อดีที่สัมพันธ์กันของการสร้างโรงงานมูลค่า 5 พันล้านดอลลาร์ที่ ของฝรั่งเศส พวกเขาสามารถออกแบบและสร้างเครื่องตรวจจับได้ภายในห้าปีข้างหน้า

นักดาราศาสตร์

ยังได้คำนวณว่าเหตุการณ์ต่างๆ ที่ aLIGO คาดว่าจะเห็นเมื่อเข้าใกล้ความไวในการออกแบบ ดาวนิวตรอนคู่ถือเป็นแหล่งที่มาของคลื่นความโน้มถ่วงที่มีแนวโน้มมากที่สุด และ (จากการสังเกตการณ์ด้วยกล้องโทรทรรศน์ทั่วไป) นักวิจัยคาดการณ์ว่า aLIGO สามารถเห็นการรวมตัวกันของดาวคู่

ได้มากถึง 3 ครั้ง ซึ่งเป็นเหตุการณ์ที่ดาวสองดวงรวมกันเป็นร่างเดียว เป็นปีแรกของการดำเนินงาน ในปีที่สอง เมื่อการปรับปรุงทางเทคนิคเพิ่มเติมขยายสัดส่วนของเอกภพที่กำลังสังเกตอยู่ มันอาจเห็นการรวมตัวกันอีก 20 ครั้ง และอาจมากถึง 200 ครั้งหลังจากสี่ปี แต่ก็ยังมองไม่เห็นเลย แม้ว่าจะ

เป็นเรื่องที่น่าประหลาดใจ แต่ก็เป็นไปได้ที่เสียงรบกวนจะกลบสัญญาณคลื่นโน้มถ่วงได้ แม้จะมีการอัพเกรดแล้วก็ตาม การรวมตัวกันของดาวคู่อาจเกิดขึ้นได้น้อยกว่าที่นักดาราศาสตร์คิด หรือแม้กระทั่งสนามพลังแรงโน้มถ่วงที่ไม่เชิงเส้น ที่ซึ่งการรวมตัวกันสิ้นสุดลง อยู่นอกเหนือทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป

การยุบตัวของแกนกลางของดาวขณะที่มันกลายเป็นซูเปอร์โนวาจะทำให้เกิดคลื่นความโน้มถ่วงด้วย เว้นแต่การยุบตัวจะสมมาตรกันเป็นทรงกลม อย่างไรก็ตาม ปริมาณสูงสุดของพลังงานคลื่นความโน้มถ่วงที่คาดไว้ในเหตุการณ์ดังกล่าวนั้นน้อยกว่าการรวมตัวกันแบบไบนารีมาก (โดยปัจจัยอย่างน้อย 10 7 ) 

ซึ่งหมายความว่าคลื่นความโน้มถ่วงจากการยุบตัวของแกนกลางอาจเห็นได้ก็ต่อเมื่อการยุบตัวเกิดขึ้นในสวนหลังบ้านของจักรวาลของเรา: ภายในทางช้างเผือกหรือกาแลคซีบริวารที่เล็กกว่านั้น – เมฆแมกเจลแลนใหญ่และเล็ก ยุคของ ‘ดาราศาสตร์หลายสาร’ ไม่ว่าแหล่งกำเนิดของจักรวาลจะเป็นอะไรก็ตาม 

การตรวจพบคลื่นความโน้มถ่วงโดยตรงเป็นครั้งแรกจะเป็นข่าวใหญ่ มันจะยืนยันการทำนายจากทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป แต่ที่สำคัญกว่านั้น ยังให้ข้อมูลใหม่ทั้งหมดแก่นักดาราศาสตร์ นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ และนักทฤษฎีแรงโน้มถ่วงเกี่ยวกับวัตถุที่พวกเขาศึกษาอีกด้วย นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์หวังว่า

สักวันหนึ่ง

หอสังเกตการณ์คลื่นความโน้มถ่วงจะทำงานตามปกติเหมือนเช่นกล้องโทรทรรศน์ออปติกในปัจจุบัน หากเป็นเช่นนั้น คลื่นความโน้มถ่วงสามารถเปลี่ยนแปลงภาพเอกภพของเราโดยพื้นฐานได้ เช่นเดียวกับคลื่นวิทยุและรังสีเอกซ์ที่เปลี่ยนจากกาแลคซีเงียบสงัดที่เอ็ดวิน ฮับเบิลสังเกต

ในช่วงความยาวคลื่นที่มองเห็นได้ไปจนถึงเอกภพที่ขรุขระที่เรารู้จักในปัจจุบัน ซึ่งเต็มไปด้วยควาซาร์ และพัลซาร์ หลุมดำ และดาวนิวตรอน ในบางจุด อาจเป็นไปได้ที่จะสังเกตเห็นเหตุการณ์ในจักรวาล เช่น ซุปเปอร์โนวาด้วยกล้องโทรทรรศน์แบบใช้แสง

ซ้ำร้ายกว่านั้น การตรวจจับที่ LIGO หรือหอดูดาวภาคพื้นดินแห่งอื่นก็อาจปูทางไปสู่สิ่งอำนวยความสะดวกที่ทะเยอทะยานมากขึ้น ของ LIGO เป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มเล็กๆ ที่ทำงานเกี่ยวกับแผนสำหรับเครื่องตรวจจับรุ่นต่อไป หอดูดาวใต้ดินที่มีแขนยาว 40 กม. สามารถสร้างความไวได้อีก

10 เท่า และตามทฤษฎีแล้ว มันสามารถตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงที่เกิดขึ้นหลังจากบิกแบงเพียงพันล้านปี ซึ่งสอดคล้องกับพื้นที่ของอวกาศและเวลาที่ใหญ่กว่ามาก มากกว่าขอบเขตความไวปัจจุบันของ aLIGOยังมีความทะเยอทะยานมากขึ้นคือแผนการสร้างหอสังเกตการณ์คลื่นความโน้มถ่วงในอวกาศ 

ตัวอย่างเช่น การออกแบบสำหรับโครงการ eLISA  กำหนดให้ดาวเทียมสามดวงจัดเรียงเป็นรูปตัว “L” เพื่อให้ “แขน” แต่ละดวงซึ่งประกอบด้วยพื้นที่ว่างยาว 1 ล้านกม. ระยะห่างจะถูกตรวจสอบเพื่อตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงที่ความถี่ระหว่าง 0.03 เมกะเฮิรตซ์ ต่ำกว่าที่ยานอวกาศถูกกระทบกระเทือนจากความผันผวนของแรงดันรังสีดวงอาทิตย์ ลมสุริยะ และรังสีคอสมิก และ 100 เมกะเฮิรตซ์ 

Credit : เว็บสล็อตแท้