Saturday, 25/11/2017 | 11:10 UTC+2
ХОРОШИеНОВОСТИ

Исследователи отправили “беспроводное” сообщение с помощью нейтрино

Группа уче­ных во главе с иссле­до­ва­те­лями из Уни­вер­си­тета Роче­стера и Уни­вер­си­тета штата Север­ная Каро­лина впер­вые отпра­вила сооб­ще­ние с исполь­зо­ва­нием пучка ней­трино — почти без­мас­со­вых частиц, кото­рые дви­жутся со ско­ро­стью, близ­кой к ско­ро­сти света. Сооб­ще­ние было отправ­лено на рас­сто­я­ние 240 мет­ров сквозь камень, текст сооб­ще­ния прост: «Нейтрино».

“Исполь­зуя ней­трино, можно было бы общаться между любыми двумя точ­ками на Земле без исполь­зо­ва­ния спут­ни­ков и кабе­лей”,- ска­зал Дэн Стан­цил (Dan Stancil), про­фес­сор элек­тро­тех­ники и вычис­ли­тель­ной тех­ники и веду­щий автор доку­мента с опи­са­нием иссле­до­ва­ния. “Ней­трино системы связи были бы гораздо слож­нее, чем совре­мен­ные системы, но могли бы иметь важ­ное стра­те­ги­че­ское применение”.

Мно­гие пред­по­ло­жили мно­же­ство воз­мож­ных исполь­зо­ва­ний ней­трино в каче­стве сред­ства пере­дачи сиг­нала, бла­го­даря одному осо­бенно цен­ному свой­ству: они могут про­ни­кать прак­ти­че­ски через все. Эта тех­но­ло­гия может быть при­ме­нена для под­вод­ных лодок, с помо­щью кото­рых эки­паж смо­жет общаться на боль­шие рас­сто­я­ния через воду, что с нынеш­ними тех­но­ло­ги­ями труд­но­вы­пол­нимо. И если мы хотим общаться с кем-то в кос­ми­че­ском про­стран­стве, кто был бы на обрат­ной сто­роне Луны или пла­неты, наши сооб­ще­ния могут бес­пре­пят­ственно путе­ше­ство­вать прямо сквозь них.

“Наша совре­мен­ная тех­но­ло­гия бази­ру­ется на огром­ном коли­че­стве высо­ко­тех­но­ло­гич­ного обо­ру­до­ва­ния для отправки сооб­ще­ний с помо­щью ней­трино, так что это не прак­тично сей­час”,- ска­зал Кевин Мак Фар­ланд (Kevin McFarland) про­фес­сор физики из Роче­стер­ского уни­вер­си­тета, кото­рый участ­во­вал в экс­пе­ри­менте. “Но пер­вый шаг на пути к обще­нию с ней­трино сде­лан на прак­тике с исполь­зо­ва­нием совре­мен­ных технологий”. Команда уче­ных про­во­дила испы­та­ния в Наци­о­наль­ной уско­ри­тель­ной лабо­ра­то­рии Ферми (или Fermilab, для крат­ко­сти), за пре­де­лами Чикаго. Группа пред­ста­вила резуль­таты в жур­нале Physics Letters.

В лабо­ра­то­рии Ферми иссле­до­ва­тели полу­чили доступ к двум важ­ней­шим ком­по­нен­там. Пер­вый — это один из самых мощ­ных уско­ри­те­лей частиц в мире, кото­рый создает пучок ней­трино высо­кой интен­сив­но­сти за счет уско­ре­ния про­то­нов на треке дли­ной 4 км, а затем стал­ки­вает их с угле­род­ной мише­нью. Вто­рым явля­ется мно­го­тон­ный детек­тор назван­ный Минерва, рас­по­ло­жен­ный в пещере, на глу­бине 100 мет­ров под землей. Тесто­вый «сеанс связи» длился в тече­ние двух часов, в связи с тем, что уско­ри­тель рабо­тал на поло­вине своей пол­ной мощ­но­сти из-за пред­сто­я­щих пла­но­вых про­стоев.

В то же время Минерва регу­лярно реги­стри­ро­вала полу­ча­е­мые данные. Сего­дня связь осу­ществ­ля­ется путем отправки и при­ема элек­тро­маг­нит­ных волн. Так рабо­тают наши радио­при­ем­ники, сото­вые теле­фоны и теле­ви­зоры. Но элек­тро­маг­нит­ным вол­нам довольно трудно пройти через боль­шин­ство типов мате­рии. Они забло­ки­ро­ваны водой и горами, а также мно­гими дру­гими жид­ко­стями и твер­дыми телами. Ней­трино, с дру­гой сто­роны, регу­лярно про­хо­дят сквозь целые пла­неты без помех. Из-за их ней­траль­ного элек­три­че­ского заряда и почти нуле­вой массы ней­трино не под­ле­жат маг­нит­ному вза­и­мо­дей­ствию и суще­ственно не изме­ня­ются под дей­ствием силы тяже­сти, так что они прак­ти­че­ски сво­бодны от пре­пят­ствий на пути их движения.

Сооб­ще­ние, отправ­ля­е­мое с помо­щью ней­трино, было пере­ве­дено в дво­ич­ный код. Дру­гими сло­вами, слово «ней­трино» была пред­став­лено ​серией из 1 и 0. В каче­стве 1 высту­пала группа ней­трино, а 0 было отсут­ствие ней­трино вообще. Ней­трино были отправ­лены боль­шой груп­пой, потому что они настолько «уверт­ливы», что даже с помо­щью мно­го­тон­ного детек­тора, только один из десяти мил­ли­ар­дов ней­трино может быть обна­ру­жен.

После того, как ней­трино были обна­ру­жены, ком­пью­тер на дру­гом конце пере­во­дил дво­ич­ный код обратно на англий­ский язык, что соот­вет­ство­вало слову «нейтрино». Это пер­вый в мире ней­трин­ный экс­пе­ри­мент, исполь­зу­ю­щий пучок ней­трино высо­кой интен­сив­но­сти для изу­че­ния реак­ции с ядрами из пяти раз­лич­ных мате­ри­а­лов мишени. Это помо­жет соста­вить пол­ную кар­тину об этих части­цах, и поз­во­лит исполь­зо­вать полу­чен­ные дан­ные в теку­щих и буду­щих экспериментах.

По дан­ным: University of Rochester

Источник: http://innovaworld.ru

Об авторе

Написать комментарий

Ваш емейл публиковаться не будет *

Популярная новость

Новость к чаю

Реклама