19 Января 2022
80

Астрономы предлагают построить нейтринный телескоп из… Тихого океана

Астрономы предлагают построить нейтринный телескоп из… Тихого океана Астрономия, Астрофизика, Наука, Техника, Космос, Нейтрино, Тихий океан, Телескоп, Длиннопост

Нейтрино — одна из самых неуловимых частиц в космосе, уступающая только сверхзагадочной темной материи. Они производятся в большом количестве — они участвуют в слабом ядерном взаимодействии и отвечают за ядерный синтез и распад. Так что каждый раз, когда происходит что-то ядерное, участвуют нейтрино.


Например, солнечное ядро представляет собой гигантскую реакцию ядерного синтеза, поэтому, естественно, оно производит довольно много нейтрино. Согласно прошлым исследованиям , если вы поднесете большой палец к Солнцу, примерно 60 миллиардов нейтрино будут проходить через ноготь большого пальца каждую секунду.


Но нейтрино так редко взаимодействуют с материей, что, несмотря на то, что триллионы и триллионы их проходят через ваше тело каждую секунду, за всю вашу жизнь общее количество нейтрино, которые действительно поразят ваше тело, составляет около… одного.


Нейтрино настолько ничтожно малы, что на протяжении десятилетий физики предполагали, что эти частицы совершенно не имеют массы и путешествуют по Вселенной со скоростью света. Но после того, как начали накапливаться горы доказательств, ученые обнаружили, что нейтрино все же имеют крошечную массу.


Точное значение массы нейтрино является предметом активных научных исследований. Существует три вида нейтрино: электронное нейтрино, мюонное нейтрино и тау-нейтрино. Каждый из этих «ароматов» участвует в разных видах ядерных реакций, и, к сожалению, все три типа нейтрино обладают странной способностью менять одну идентичность на другую по мере своего путешествия. Таким образом, даже если вам удастся увидеть нейтрино и определить его тип, вы будете знать лишь часть того, что хотели бы знать.


Масса нейтрино не имеет объяснения в Стандартной модели физики элементарных частиц, нашей современной и лучшей теории фундаментальных взаимодействий. Таким образом, физики хотели бы сделать две вещи: измерить массы трех разновидностей нейтрино и понять, откуда берутся эти массы. Это означает, что им предстоит провести множество экспериментов.

Эти эксперименты добились большого прогресса и становились все масштабнее с каждым поколением. Эксперимент Камиоканде в Японии, например, позволил обнаружить нейтрино, испускаемые сверхновой SN 1987A. Но для этого им понадобился чан с более чем 50 000 тонн воды.


В последние годы нейтринная обсерватория IceCube в Антарктиде повысила планку. Эта обсерватория состоит из твердого кубического километра (0,24 кубической мили) льда на Южном полюсе с десятками нитей приемников размером с Эйфелеву башню, погруженных на километр (0,6 мили) в поверхность. После десяти лет работы IceCube обнаружил одни из самых энергичных нейтрино за всю историю и сделал предварительные шаги к выяснению их происхождения.


Почему и Kamiokande, и IceCube используют так много воды? Детектором нейтрино может служить большой кусок практически чего угодно, но идеально подходит чистая вода. Когда один из триллионов пролетающих нейтрино сталкивается со случайной молекулой воды, она испускает короткую вспышку света. Обсерватории содержат сотни фоторецепторов, а чистота воды позволяет этим детекторам очень точно определять направление, угол и интенсивность вспышки.


Это все хорошо для обычных, повседневных нейтрино. Но самые энергичные нейтрино необычайно редки. Однако эти чрезвычайно редкие нейтрино также являются самыми захватывающими и интересными, потому что они могут быть вызваны только самыми гигантскими событиями во Вселенной. К сожалению, вся мощь IceCube после десятилетнего наблюдения смогла зафиксировать лишь горстку этих сверхмощных нейтрино.


Есть идея Pacific Ocean Neutrino Experiment (P-ONE), нового предложения, описанного в статье, опубликованной на сервере препринтов arXiv в ноябре: превратить огромную полосу Тихого океана в собственный природный нейтринный детектор.


И снова концепция удивительно проста: найти подходящую, уединенную часть Тихого океана, сконструировать длинные нити фотодетекторов не меньше километра, опустить эти нити на дно океана, желательно на глубину более мили (примерно 2 километра), прикрепить к ним поплавки, чтобы они стояли в воде вертикально, как гигантские механические водоросли и в принципе все.


В настоящее время конструкция P-ONE включает в себя семь 10-струнных кластеров, каждая из которых содержит 20 оптических элементов. Это в общей сложности 1400 фотодетекторов, плавающих в Тихом океане на несколько миль в поперечнике, обеспечивая гораздо большее покрытие, чем IceCube.


Как только он заработает, вам просто нужно подождать. Даже нейтрино попадут в океанскую воду и произведут небольшую вспышку, и детекторы ее отследят.


Конечно, это сложнее, чем кажется. Нити будут постоянно двигаться, колеблясь вместе с самим океаном. А Тихий океан… далеко не чистый, с солью, планктоном и всевозможными рыбьими экскрементами, плавающими вокруг. Это изменит поведение света между нитями, что затруднит точное измерение. Это означает, что эксперимент потребует постоянной калибровки для корректировки всех этих переменных и надежного отслеживания нейтрино. Однако команда P-ONE занимается этим вопросом и уже планирует создать меньшую демо-версию из двух потоков в качестве доказательства концепции.


Источники: Space.com и Интересные Новости

Показать полностью
12

Что такое стимпанк? Книги, фильмы и аниме о мире металла, угля и пара

Стимпанк - литературный жанр, который придуман на основе "реальных событий". В 1769 году был получен патент на первую в мире паровую машину и с той самой даты можно отсчитывать начало эпохи стимпанка.


Человека, который придумал соединить металл и пар, звали Джеймс Ватт. Именно он является отцом "лошадиных сил" и единицы измерения мощности. В его честь и предлагается вспомнить, что хорошего есть в жанре стимпанк.


Начать стоит с книг. Ведь именно в книгах термин "стимпанк" и стал использоваться впервые.

Что такое стимпанк? Книги, фильмы и аниме о мире металла, угля и пара Научная фантастика, Фантастика, Писатели, Литература, Фильмы, Аниме, Стимпанк, Длиннопост

Да, термин "стимпанк" впервые использовал Кевин Джеттер в романе-фанфике по мотивам уэллсовской "Машины времени" - "Ночь морлоков". Средненькое чтиво, интересное только как основа жанра.


Идею подхватили Брюс Стерлинг и Уильям Гибсон в романе "Машина различий". Почти альтернативная история о хакерах, пытающихся взломать паровой суперкомп, работающий на перфокартах.


Среди российских фантастов стимпанк в космос отправил Вадим Панов в ещё не оконченном цикле "Герметикон". Приключения, авантюры, революции, храбрые и сильные герои.


Самый же необычный стимпанк - это книги Чайны Мьевиля. Загляните на "Вокзал потерянных снов" и, если понравится, останетесь в Нью-Кробюзоне надолго.


Из малоизвестного посмотрите сборник повестей Пола Ди Филиппо "Стимпанк". Это лёгкое безумие машинерии и пара.


А из нового и оригинального - найдите повесть "Ыттыгыргын", которую написала К.А. Терина. Эскимосы стимпанка, которые путешествуют по космосу на паровых звездолётах.


А когда заходите "визуала", то есть повод взглянуть на экран.

Что такое стимпанк? Книги, фильмы и аниме о мире металла, угля и пара Научная фантастика, Фантастика, Писатели, Литература, Фильмы, Аниме, Стимпанк, Длиннопост

Знаете, почему в Голливуде снимают мало фильмов в жанре стимпанка? Да потому, что в 1999 году комедийный паровой боевик "Дикий дикий Запад" с треском провалился в прокате и собрал хорошую гроздь "Золотой малины". Правда, при всём этому смог стать чуть ли не культовым симпанк-трешем.


А Уилл Смит после премьеры горько плакал, что согласился сняться в этом фильме, отказавшись от роли Нео в "Матрице". Вот что с людьми делает фанатичная любовь к сериалам - Смит просто в восторге от сериала 60-х с таким названием.


Настоящей же классикой жанра стал фильм по роману Жюля Верна, снятый в 1958 году. "Тайна острова Бэк-Кап" - эталон паропанка, признанный всеми любителями жанра. При том, что у Верна в "Флаге родины" паровым технологиям было уделено не так уж много места, режиссёр фильма щедро наполнил все эпизоды уникальной машинерией.


Самый необычный стимпанк в кино - это, конечно, "Город потерянных детей". Вот где сюрреализм "рулит". Клоны, сумасшедший учёный, потерянный водолаз, ржавые трубы... Визуальный восторг с Роном Перлманом.


* ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: не смотрите только "типа-стимпанк" из России под названием "Эбигейл". Просто не надо.


Но самое лучшее, что только есть в стимпанке - есть в аниме. А лучшее аниме снимает Хаяо Миядзаки, отмечавший день рождения в один день с получением патента на паровую машину. Так совпало. Поэтому дальше вас ждут 3 аниме, в которые есть стимпанк и Миядзаки (в двух)!

Что такое стимпанк? Книги, фильмы и аниме о мире металла, угля и пара Научная фантастика, Фантастика, Писатели, Литература, Фильмы, Аниме, Стимпанк, Длиннопост

Воздушные пираты, летающие острова, непобедимые паровые роботы, дирижабли... Всего этого много в полнометражном аниме "Небесный замок Лапута". Мультфильм наполнен множеством отсылок к книгам Джонатана Свифта, внешний вид замка взят из картины "Вавилонская башня", а паровые машины очень похожи на антураж фильма "Метрополис".


Ещё один замок Миядзаки тоже пригласил сыграть в аниме, взяв его из английской литературы. Более того, для получения разрешения на съёмки режиссёр встречался с Дианой Джонс, автором сказки "Ходячий замок". Аниме так и называется, но Миядзаки щедро добавил в фильм паровых моментов. Стимпанк здесь - основа не только технологий, но местами даже магии.


Но если уж нужно совсем-совсем стимпанка, то самое дорогое аниме 2004 года вам в помощь. "Стимбой" - настоящий рисованный гимн паровым технологиям. Идеально проработанный мир, работающий только на основе соединения механики и пара. Каждая мелочь, вплоть до заклёпок на летающих ранцах, демонстрирует настоящую любовь к жанру.


Конечно, это не весь стимпанк, но пока что хватит. Остальное - для следующей подборки.


Источник

Показать полностью 3
Мои подписки
Подписывайтесь на интересные вам теги, сообщества, авторов, волны постов — и читайте свои любимые темы в этой ленте.
Чтобы добавить подписку, нужно авторизоваться.

Отличная работа, все прочитано! Выберите