Очень трудно описать то, на что может быть похож кубический метр самого холодного пространства во Вселенной. Но ученые-физики в скором будущем получат возможность не только описать, но и использовать такое пространство в своих целях, ведь в их распоряжении появится объем датчика эксперимента CUORE, который будет заморожен практически до температуры абсолютного нуля, до температуры, при которой атомы вещества уже не могут, не то, что двигаться, но и даже вибрировать. А целью эксперимента CUORE является выяснение точного значения числа, которое достаточно долго "ускользало" от ученых-физиков - значения массы нейтрино.

Датчик CUORE (Cryogenic Underground Observatory for Rare Events), сооружение которого будет полностью закончено в 2015 году, располагается в Италии глубоко под горами. Он представляет собой один из самых больших в мире криостатов, холодильник, охлаждаемый жидким гелием. Датчик является невероятно сложным инженерно-техническим сооружением, некоторые из его элементов даже изготовлены из свинца тысячелетней давности, который имеет меньший уровень собственной радиоактивности и который был поднят со дна моря в месте одного из древних кораблекрушений.

Основной задачей, для которой создается датчик CUORE, является обнаружение следов так называемого безнейтринного двойного бета-распада, экзотического распада частиц, вероятность существования которого была определена только в теории, но который еще ни разу не наблюдался "вживую". В результате такого распада атом вещества теряет два электрона и ни одного нейтрино в виде излучения. В результате обычного двойного бета-распада излучается два электрона и два нейтрино. Измерив массу оставшихся после обоих видов распада частиц и зная с достаточной точностью массу электрона, нетрудно будет вычислить точное значение массы нейтрино.



Датчик CUORE должен быть сверхохлажденным из-за того, что в результате безнейтринного двойного бета-распада выделяется крошечное количество энергии, которая расходуется на небольшое повышение температуры в крошечном объеме пространства. И чем ниже будет температура окружающей среды, тем больше шансов будет обнаружить и произвести количественные измерения изменений температуры.

Датчик CUORE чем-то напоминает русскую матрешку, когда внутри одной камеры находится камера меньших размеров и с более низкой температурой внутри. Последняя камера является самой холодной, а ее объем равен приблизительно одному кубическому метру. Температура последней камеры выше температуры абсолютного нуля на условно бесконечно малую величину, и Джонатан Оуеллет (Jonathan Ouellet), ученый из Калифорнийского университета в Беркли и член группы эксперимента CUORE, описывает это, как кубический метр самого холодного во Вселенной пространства.

Достижение температуры на одну десятимиллионную долю градуса выше абсолютного нуля, и даже ниже абсолютного нуля в некоторых случаях, становится возможным благодаря использованию эффектов странной квантовой физики. Но самым примечательным будет то, что такая сверхнизкая температура датчика CUORE будет поддерживаться непрерывно в течение пяти лет. И в течение этих пяти лет весь внутренней объем последней камеры датчика CUORE будет холоднее, чем любая другая искусственная или естественная область пространства во Вселенной.



Ключевые слова:
Пространство, Температура, Абсолютный, Ноль, Криостат, Жидкий, Гелий, Датчик, CUORE, Двойной, Бета, Распад, Нейтрино, Масса

Первоисточник

Другие новости по теме:

Эксперимент NEMO достиг своей главной цели - измерения массы неуловимых частиц нейтрино

Новый эксперимент по изучению свойств нейтрино начинает давать первые результаты.

На борту космической станции будет создано самое холодное место во Вселенной

Эксперимент по исследованию нейтрино NOvA начал приносить первые результаты

Новый детектор нейтрино станет самым большим сооружением в мире из пластика.

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.