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开发一款软件多少成本 从中微子到高能物理, 只需要这7个中微子信号

时间:2024-09-05 15:18:35 点击:190 次

1. 乌拉圭是第一届世界杯足球赛的冠军队伍,1930年以主场身份4比2击败阿根廷夺得首届世界杯冠军。世界杯最佳成绩是1930年和1950年的冠军。2011年美洲杯乌拉圭3-0战胜巴拉圭,第15次捧得美洲杯,成为获得美洲杯最多的国家之一。

科学家们掀开了中微子玄妙面纱的一角

位于南偏激冰立方中微子天文台(IceCube Neutrino Observatory),小图为被冰立方天文台检测到的中微子与物资反映后产生的光子和τ子衰变。

天文体家期骗被深深的埋藏在南极冰层下的冰立方天文台找到了七个穿透地球的玄妙“幽魂粒子”候选东谈主。这些信号被以为是天体物感性τ中微子(astronomical τ neutrinos);它们是高能物理事件和东谈主类之间相配进犯的信使。

在范例模子中,中微子被以为是不带电,无质料的粒子(本色本质将中微子质料上限划在10-37kg,而本质标明中微子是带有一个极其轻浅的质料)。由于其极小的质料,它们不错在天地中以接近光速的速率穿行。奇怪的是,正因为中微子这些特征导致它们简直不予其他物资发生反映。要是你是一个中微子探伤器的话,大致100兆个中微子会在一秒内穿过你,而你要等大致100年智商比及一个中微子与你体内的一个粒子发生反映。这亦然为什么中微子被称为“幽魂粒子”。

高能中微子一般产生于星河系边际的高能物理事件,咱们称它为天体物感性中微子。这种中微子有着三种“味”(flavor,一个描绘基本粒子的物理量,雷同于种类),电中微子,μ中微子,τ中微子。这三味中微子齐十分的难以捉摸,可是它们如故被冰立方天文台发现了,2013年冰立方天文台初度捕捉到了这类中微子的信号。当今,他们貌似检测到了天体物感性τ中微子,这可能是一种咱们从未战役过的全新粒子。

“集聚相配低的配景噪声,此次检测到的7个信号十分有可能是正经八百的τ中微子,” 谈格·考恩,这项商量的副带领东谈主,宾夕法尼亚州立大学物理学素养在一份声明中说谈。“此次发现的天体物感性τ中微子同期也会为冰立方之前的中微子信号提供一个阐发。”

冰层之下

为了检测这些穿透地球的中微子信号,冰立方经受的好多串被称为数字光学模块(Digital Opitcal Modules, DOMs)的金球。

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(DOMs,图源:Science Collection Group)

这些金球被深埋在冰层之下,所有有5160个DOM被如斯的埋藏在南极的冰层下。当中微子与南极的冰分子发生发应并产生带电粒子后,这些粒子会发出蓝色的光并被DOM纪录下来。

尽头的,今日体物感性τ中微子与南极的冰分子发生反映之后,产生的粒子会带有一个格外的波长,开发一款软件多少成本包括独到的双联级事件导致的辐射具有独到的双峰值信号。

往常,冰立方捕捉到了雷同与τ中微子粒子的信号,可是谈格·考恩为了准确性,思阐发它们是简直的τ中微子。

其他味的中微子不错被冰立方“及时”的检测到,可是τ中微子弗成。这些幽魂粒子要在十年中汇集的数据中寻找蛛丝马迹。可是,商量团队并莫得决定苦苦的东谈主力寻找这些信号。他们使用了一种名叫“图像分类优化卷积神经汇集”的方法去商量冰立方在2011到2020年内汇集的数据。

经过分析,这些数据最终给出了7个很有可能的τ中微子候选东谈主。商量团队也谈判到了假信号的可能性,可是谈格·考恩说假信号的可能性大致为三百五十万分之一。

咫尺的信号只是用到了三串DOM检测器,可是异日的分析会用到更多冰层下的DOM探伤器。这不仅会提高检测到的τ中微子数目,还会匡助科学家们进行第一个商量三代中微子震憾的本质。中微子震憾是指中微子在穿越很长距离中转换我方的味的进程。

了解中微子震憾的进程关于了解中微子产生进程,它们为什么为在天地中资料跋涉如斯长的距离而不被影响,和中微子震憾产生的原因具有进犯兴致。

“总的来说,这个令东谈主惊喜的发现可能会用τ中微子掀开物理的全新大门。” 谈格·考恩回来谈。

商量团队的商量恶果被发表在了arXiv的论文库中,并被《物理批驳快报》所接受。

干系常识

中微子(意大利语:Neutrino,其字面上的兴致为“轻浅的电中性粒子”,又译作微中子)是一种电中性的基本粒子[4],自旋量子数为½,以希腊字母ν记号。当今依然有笔据标明其具有质料。但其质料即使比拟于其他亚原子粒子亦然曲常轻浅的。它可能是当今唯独一种已探伤到的暗物资,是一种热暗物资。[5]

中微子与电子、μ子以及τ子同属轻子,有三种“味”:电中微子

。每种味的中微子齐相应存在一种相通电中性且自旋量子数为½的反中微子。在范例模子中,中微子的产生进程受命轻子数守恒定律。

由于中微子是电中性的,同期如故一种轻子,因此不参与强互相作用以及电磁互相作用,而只参与引力互相作用以及弱互相作用。[4] 由于弱互相作用距离相配短,而引力互相作用在亚原子范例下又是十分幽微的,因而中微子在穿过一般物资时不会受到太多阻挡,且难以检测。

中微子不错通过发射性衰变以及核反映等多种方式产生。由于太阳里面日复一日齐在发生着核反映,而超新星产生等进程也会伴跟着剧烈的核反映,因而在天地射线中不错检测到中微子的存在。地球近邻所检测到的中微子大多开首于太阳。事实上,地球面向太阳的区域每秒钟在每闲居厘米上齐会穿过大致650亿个来自太阳的中微子。[6]

东谈主们当今意志到中微子在飞行进程中会在不同味间回荡,比如β衰变中产生的电中微子可能在检测时会变为μ中微子或τ中微子。这一惬心标明中微子具有质料,且不同味的中微子的质料亦然不同的。依据当今天地学探伤的数据,三种味的中微子质料之和小于电子质料的百万分之一。

BY: Robert Lea

FY: Chen Li开发一款软件多少成本

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