Физика тапты Ұлы пирамидаға загадочную құрылымы: қалайша?

Физика бөлшектер табылған үлкен, жасырын пустоту "пирамидаға Хуфу, ірі пирамидаға" Гизе, Египет, салған арасындағы 2600 2500 жылдар бойы біздің дәуірге дейін. Ашылуы туралы жазылған " Nature, жасалған пайдалана отырып, визуализация негізінде ғарыштық сәулелер мен көмектесе ғалымдарға анықтау, шын мәнінде, салынды жұмбақ пирамида.

негізінде олардың технологиясы жатыр қадағалау бөлшектер деп аталатын мюонами. Олар өте ұқсас электрондар — бұл зарядпен және квантовым қасиеті атты спин — бірақ 207 рет ауыр. Бұл айырмашылық массасы өте маңызды, өйткені анықтайды, бұл бөлшектер өзара іс-қимыл жасайды, ол кезде тап матамен орауға.

Высокоэнергетические электрондар испускают электромагниттік сәулелену, мысалы рентген сәулесі жағдайда кездесетін қатты зат — нәтижесінде энергия жоғалтады және ішінде тұрып ќалады. Өйткені салмағы мюона әлдеқайда жоғары шығарындысы электромагниттік сәулелену подавляется 207 рет салыстырғанда электронами. Сондықтан мюоны емес, сондықтан тез тоқтайды соқтығысқан кезде қандай да бір затпен — олар өте жақсы пронзают оның насквозь.

Мюоны әдетте туады ғарыш сәуледе. Жоғарғы атмосфера Жерді тұрақты бомбардируется заряженными бөлшектермен күн және басқа да көздерден тыс біздің Күн жүйесі. Соңғы қамтамасыз етеді высокоэнергетические ғарыштық сәулелер, олар генерациялау мюоны және басқа да бөлшектер тізбегінде реакциялар.

Өйткені мюоны бар салыстырмалы үлкен уақыт өмір сүру және өте тұрақты, олар ең көптеген бөлшектер ғарыш сәуледе, көрнекті деңгейінде жер. Дегенмен, жолда жоғалады энергияны көп, кейде біз көріп отырмыз және мюоны өте жоғары, оның көрсеткіші.

Мюоны қызметте ғылым

Табу бұл бөлшектер өте оңай. Олар қалдырады жұқа із "иондану" өз жолында бар выбивают электрондар бірі-атомдар қалдырып, атомдар заряженными. Бұл өте ыңғайлы: ғалымдар пайдалана алады бірнеше детекторлар, қадағалауға үшін жол мюона ең көзінен, оның шығу. Сонымен қатар, егер жолында мюона көптеген заттар, ол жоғалтуы мүмкін барлық энергияны застрять заттағы және құрып кетуі (қақ жарылуға арналған басқа да бөлшектер) тікелей табу.

Бұл сипаттар мюоны үздік кандидаттар үшін түсіру объектілерін, олар, әдетте, өткізбейтін болады немесе непрозрачны үшін бізге үйреншікті әдістерін бақылау. Конденсаторы ретінде сүйек қалдырады көлеңке арналған фотографиялық пленкаға, әсеріне рентген сәулесінің ауыр және тығыз объект үлкен атомдық саны жасайды көлеңке, немесе азайтады саны мюонов қабілетті арқылы өтуі бұл нысан.

Алғаш рет мюоны қолданылды осылайша, 1955 жылы Э. П. Джордж өлшеген вскрышу тау жыныстарының үстінде туннелем, сравнив ағыны мюонов сыртынан және ішінде оған. Бірінші белгілі әрекет жасауға "мюограмму" атты 1970 жылы, қашан Луис Альварес іздеген кеңейтілген қуыстың екінші пирамидаға Гизы, бірақ табылған жоқ бірде-бір.

соңғы он жылда мюонная томография обрела екінші тыныс. 2007 жылы жапондықтар жасады мюограмму кратера жанартау Асама, зерттеу үшін оның ішкі құрылымын.

Мюонные сканерленген нұсқалары, сондай-ақ, пайдаланылған зерттеу үшін сүйектерін реактордың Фукусимадағы.

Зерттей Хуфу

Қарапайым әдісі зерттеп, үлкен объект сияқты пирамиданың көмегімен мюонов — көзқараспен айырмашылықтар толқынында мюонов, ол арқылы өтетін. Қатты пирамида қалдырмайды көлеңке немесе санын азайтады мюонов, ол арқылы өтетін. Егер пирамидаға үлкен болады пустота, мюонный ағыны ұлғаяды барысында осы қуыстарына. Көп арасындағы айырмашылық "қатты" және "полым", оңайырақ, оны табу керек.

Барлық сізге керек, бұл отыруға где-нибудь жақын көзқараспен сәл жоғары қарай көкжиек - пирамидаға және сосчитать саны мюонов түсетін барлық жағынан. Өйткені ғарыштық мюоны тиіс, энергия толы, арқылы өту үшін тұтас бір пирамида, өйткені біздің "көз" салыстырмалы түрде көп емес, бізге тура келеді посидеть және посчитать біраз уақыт, әдетте, бірнеше ай санап шығуға жеткілікті мюонов. Дәл біз сияқты екі көз құрастырамыз үшөлшемді бейнесін әлем жадында сақтаудың, бізге екі бөлек детектор-"глаза", алу үшін үшөлшемді суретті қуыстарына ішінде пирамидалар.

Қызықты тәсілінде бұл команда болса, олар таңдаған үш түрлі технологиялар детекторлар зерттеу үшін пирамида. Оның біріншісі бірнеше старомодная, бірақ ұсынады неғұрлым жоғары рұқсат алатын сурет: фотографиялық пластиналар, почернели жылғы иондану. Оларды қалдырып, бірнеше ай ішінде бір белгілі камералардың пирамида және талдап, Жапонияда кейін деректерді жинау.

екінші әдісі қолданылды пластикалық "сцинтилляторы", өндіретін жарықтық жарқылды өту кезінде зарядталған бөлшектер олар арқылы. Бұл детекторларының типтері пайдаланылады бірнеше заманауи нейтринных эксперименттер.

Ақырында, камера, газбен толтырылған, бақылауға болады ионизацию, вызванную заряженными бөлшектермен, пайдаланылған үшін тікелей көру жаңадан обнаруженную пустоту.

Электрондық сигнал осы детекторлардың передавался тікелей Париж 3G. Әрине, пирамида үш белгілі полостями және гигантской бос галерея арқылы жалғасқан ішінде — өте күрделі объект үшін мюограммы (ол көрсетеді тек ақ және қара). Сондықтан көбінесе бұл сурет қажет салыстыруғакомпьютерлік моделированием ғарыш мюонов және зерделенген пирамиданы, параллель. Мұқият талдау суреттерді барлық үш детекторлар және компьютерлік моделін анықтады 30-метрлік пустоту, ол қалды белгісіз әлі күнге дейін, Ұлы пирамидаға Гизы. Бұл керемет жетістік үшін жаңа құрал.

Енді бұл әдіс көмектесе алады бізге зерделеп, егжей-тегжейлі нысаны осы қуыстарына. Бірақ біз ештеңе білмейміз рөлі туралы, осы құрылымдар, ғылыми-зерттеу жобалары ғалымдарды тарта отырып, басқа да пәндер алады негізге жаңа зерттеу. Жақсы көруге, ультразаманауи физика бөлшектер бізге проливать жарық көне адам мәдениеті.