2026 оны физикийн Нобель IceCube-д очлоо: мөс шинэ одон орон нээв

|Зохиогч: QUASA редакцын баг|4 мин уншина
2026 оны физикийн Нобель IceCube-д очлоо: мөс шинэ одон орон нээв

2026 оны 10 дугаар сарын 6-нд Стокгольмд Шведийн Хааны шинжлэх ухааны академи Фрэнсис Халзенд IceCube Neutrino Observatory болон сансрын гаралтай өндөр энергит нейтриногийн нээлтэд оруулсан шийдвэрлэх хувь нэмрийн төлөө физикийн Нобелийн шагнал олгосныг IceCube-ийн албан мэдээ нийтэлжээ; ажиглалтын төвийн хамтын ажиллагаанд 14 орны 58 байгууллагын 450 эрдэмтэн оролцдог. Халзен Өмнөд туйлын мөсийг бөөм илрүүлэх орчин болгох санааг хөгжүүлж, түүнийг ажилладаг байгууламж болгох олон улсын ажлыг удирдсан.

Энэ шийдлийн үр дүн нь одон орон судлалд гэрлээс өөр мэдээллийн суваг нэмэгдсэн явдал юм. Халзен их сургуулийнхаа хэвлэлийн бага хурал дээр “The greatest surprise is that we did make it work” гэж хэлснийг AP-ийн сурвалжилга дамжуулжээ. Түүний гайхсан шалтгаан нь тодорхой: сансраас ирэх нейтрино бодистой бараг мөргөлддөггүй учраас түүнээс хэмжиж болох дохио авахад асар том, маш мэдрэмтгий илрүүлэгч хэрэгтэй.

Халзены хувь нэмэр хамтын нээлтээс юугаараа ялгарах вэ

Фрэнсис Халзен физикийн Нобелийн шагнал зарлагдсаны дараа Турин хотод ялалтын дохио үзүүлж буй нь

Халзены гол хувь нэмэр нь Өмнөд туйлын гүн мөсийг нейтрино барих материал гэж үзээд, энэ санааг туршилт болон томоохон ажиглалтын төв болгон хөгжүүлэхэд оршдог. Тунгалаг мөс хангалттай их эзэлхүүнтэй, харанхуй гүнд гэрлийн сул дохиог хэмжих боломжтой байв. Харин боломжтой гэсэн санаанаас тасралтгүй ажиллах илрүүлэгч хүртэлх замд инженерчлэл, санхүүжилт, олон улсын зохион байгуулалт шаардлагатай болсон.

IceCube-ийн өмнөх AMANDA туршилт Антарктидын мөсөнд мэдрэгч байрлуулж, нейтриногийн дохио авах боломжийг харуулсан. Тэр туршлага илүү гүн байрлах мөсийг сонгох, мэдрэгчийн гэрлийг тараадаг хөөс зэрэг орчны нөлөөг ойлгоход тусалжээ. Дараа нь IceCube-ийн баг мөсийг халуун усаар хайлуулан босоо нүх гаргаж, гэрэл мэдрэгчтэй шугамуудыг суулгасан; нүх хөлдөхөд багажууд мөсөн дотор үлдсэн.

Халзен хувь хүний шагнал хүртсэн ч илрүүлэгчийн бүрэлдэхүүн, олон жилийн ажиллагаа, өгөгдлийн шинжилгээ нь хамтын бүтээл юм. Түүний шинжлэх ухааны удирдлага байгалийн мөсийг хэмжилтийн хэрэгсэл болгох санааг хэрэгжүүлэхэд чиглэсэн бол нейтриногийн бүртгэл, түүний сансрын гаралтайг тогтоосон үр дүнг IceCube-ийн хамтын ажиллагаа гаргасан. Энэ ялгаа нь шагналын үндэслэл дэх «ажиглалтын төвд оруулсан хувь нэмэр» болон «нээлт» гэсэн хоёр хэсгийг ойлгоход чухал.

Нэг шоо километр мөс яагаад илрүүлэгч болдог вэ

IceCube-ийн гүн мөсөн дэх мэдрэгч нейтриногийн мөргөлдөөний дараах Черенковын гэрлийг бүртгэж буй нь

Нейтрино цахилгаан цэнэггүй, маш бага масстай. Мөсөөр нэвтрэхдээ ихэнх нь юу ч мөргөхгүй өнгөрдөг тул ганц жижиг багаж тэднийг барих магадлал бага. Тал бүр нь нэг километр үргэлжлэх мөсөн шоо гэж төсөөлбөл IceCube-ийн хэмжээг ойлгоход амар: ийм том эзэлхүүн ховор мөргөлдөөн тохиох боломжийг нэмэгдүүлдэг.

IceCube-ийн төхөөрөмжийн тайлбар ёсоор нэг шоо километр мөсөнд 86 босоо шугамын дагуу 5160 оптик мэдрэгчийг 1450–2450 метрийн гүнд байрлуулжээ. Мөс бүхэлдээ электрон төхөөрөмжөөр дүүрсэн гэсэн үг биш. Зайтай суулгасан мэдрэгчүүдийн хоорондох байгалийн мөс нь бөөм мөргөлдөх талбай бөгөөд үүссэн гэрэл түүгээр дамжин мэдрэгчид хүрдэг.

Нейтрино өөрөө гэрэлтдэггүй. Ховор тохиолдолд мөсөн дэх атомын цөмтэй харилцан үйлчлэхэд цэнэгтэй хоёрдогч бөөм үүснэ. Тэр бөөм мөсөн дотор гэрэл тархах хурдаас хурдан хөдлөхдөө Черенковын гэрэл ялгаруулдаг. Үүнийг дууны хурдаас давсан биетийн араас тархах цохилтын долгионтой зүйрлэж болно: мэдрэгч нейтриногийн өөрийг нь бус, мөргөлдөөний дараах гэрлийн ул мөрийг тосдог.

Мэдрэгч бүр гэрлийг хэзээ, ямар хүчтэй авснаа бүртгэнэ. Эдгээр тэмдэглэгээг нэгтгэхэд бөөмийн ирсэн чиглэл, энергийн тухай мэдээлэл гардаг. Мөсний тунгалаг чанар гэрлийн бүдэг ул мөрийг алсаас барихад тусалдаг ч гэрэл мөсөн дотор хэрхэн тархахыг нарийн тооцох шаардлагатай. Иймээс IceCube-д мөс нэгэн зэрэг бай, гэрэл дамжуулах орчин, хэмжилтийн чанарт нөлөөлөх материал болдог.

Нейтрино гэрлээр харагддаггүй юуг өгүүлдэг вэ

Нейтрино цахилгаан цэнэггүй тул сансрын соронзон оронд хазайхгүй. Мөн бодисыг амархан нэвтэрдэг учраас өтгөн орчноос гарч, дэлхийд хүрч чадна. Ийм шинж нь түүнийг үүсгэсэн эрчимтэй үйл явцын талаар гэрэл болон цэнэгтэй сансрын бөөмсөөс өөр мэдээлэл тээх боломжтой болгодог.

Гэрлийн дуран нэг эх үүсвэрийн цацрагийг харуулдаг бол IceCube түүнтэй холбоотой бөөмийн ул мөрийг хэмжинэ. Ирсэн чиглэл нь эх үүсвэрийг хайх сэжүүр боловч ганц гэрлийн гялбаагаар түүнийг шууд нэрлэх боломжгүй. Агаар мандалд үүссэн бөөмсийн дундаас сансрын гаралтай нейтриногийн дохиог ялгаж, олон бүртгэлийн чиглэл болон энергийг шинжлэх хэрэгтэй.

IceCube анх сансрын гаралтай өндөр энергит нейтриногийн урсгалыг илрүүлэхэд тэдгээрийн тодорхой эх үүсвэрүүд мэдэгдээгүй байв. Дараагийн ажиглалтууд зарим галактик болон манай Сүүн замтай холбоотой нейтриногийн дохионы тухай баримт нэмсэн. Энэ нь шинэ одон орны утга учир юм: судлаачид алсын биетийг зөвхөн цацруулсан гэрлээр нь бус, түүнээс ирсэн бараг баригдашгүй бөөмөөр нь судлах боломжтой болсон.

Шинэчлэл нь мөсөн дэх дохиог илүү тод уншихад чиглэнэ

IceCube-ийн шинэ мэдрэгчүүд бага энергит үйл явдлыг илүү сайн ажиглах, мөсний шинжийг нарийвчлан хэмжихэд зориулагдсан. Гэрэл мөсөн дотор хэрхэн тархдагийг сайн тогтоовол бүртгэгдсэн нейтриногийн ирсэн чиглэлийг илүү нарийн тооцож чадна. Ингэснээр сансрын боломжит эх үүсвэртэй дохиог холбох ажилд хэрэгтэй мэдээлэл нэмэгдэнэ.

Шинэчлэлийн эхний шинжлэх ухааны өгөгдлийг энэ оны сүүлээр хүлээж байна. Тэр өгөгдөл IceCube-ийн дараагийн шатны гол асуултад тусална: мөсөнд үлдсэн богинохон гэрлийн мөрийг сансрын ямар эх үүсвэртэй илүү итгэлтэй холбож болох вэ?

Мөн уншаарай:

Хуваалцах:

Холбоотой нийтлэлүүд

Мэдээллийн товхимолд бүртгүүлэх

Web3, AI болон криптоны шинэ мэдээг шууд имэйл хайрцагтаа аваарай.

0