تجربة مكعب الثلج: الفرق بين النسختين

تم إضافة 187 بايت ، ‏ قبل 4 سنوات
ط
بوت: إصلاح التحويلات
ط (بوت التصانیف المعادلة (25) +ترتيب (۸.۶): + تصنيف:نيوترينو علم الفلك+تصنيف:مراصد النيوترينو)
ط (بوت: إصلاح التحويلات)
[[ملف:Icecube-architecture-diagram2009.PNG|370px| thumb| left| مكعب الثلج : والآبار لتوزيع العدادات .]]
 
'''تجربة مكعب الثلج ''' ([الإنجليزية:IceCube experiment ) أو '''تجربة مكعب الثلج لعد النيوترينوات '''هي تجربة ضخمة لعد [[نيوترينو|النيوترينوات]] في الثلج الشفاف في القطب الجنوبي ، وذلك يتم بتسجيل الوميض الناتج من تفاعل النيوترينوات مع جزيئات الثلج بواسطة [[عداد وميضي|عدادات وميضية]] موزعة في الطبقة الجليدية . يبلغ حجم مكعب الثلج الشفاف المختار 1 كيلومتر مكعب . ينتج عن تفاعل النيوترينوات العالية الطاقة بجزيئات الثلج [[إلكتروناتإلكترون]]ات و [[ميونميوون|ميونات]]ات و [[تاوون]]ات ، ويمكن رصدها بواسطة [[صمام تضخيممضاعف ضوئي|صمامات تضخيم ضوئي]] حساسة للغاية.
 
ويأمل الباحثاون وعلى رأسهم "فرانسيس هالزن" و "كريستيان سبيرينج" الحصول على معلومات من تلك التجربة عن مصادر [[أشعة كونية|الأشعة الكونية]] وماهيتها ومعلومات عن النيوترينوات التي تنتج منها .
 
== الغرض ==
 
الطريقة المطبقة في هذه التجربة مماثلة لعداد الميون والنيوترينو بالقارة القطبية الجنوبية المسماة [[تلسكوب أماندا]] التي تجمع نتائج منذ 1997 . وقد قام العلماء بإنهاء عمل تلك التجربة كما كان مخطط لها في 11 مايو 2009 . ونظرا لنجاح التجربة وحصول العلماء على نتائج مشجعة فقد تقرر تخصيص مبالغ مالية لإجراء تجربة تلسكوب مكعب الثلج أيضا في المحيط المتجمد الجنوبي ، بتصميم جديد. فقد تم بناء مكعب ثلج خلال ستة سنوات بحفر آبار في منطقة متميزة بصفاء وشفافية الثلج فيها ، وتزويدها بعدادت تقيس النيوترينو . وتم بناء مكعب الثلج في 18 ديسمبر 2010 .هذه العدادات تستخدم [[صمام تضخيممضاعف ضوئي|صمامات تضخيم ضوئي]] لعد [[نيوترينو|النيوترينوات]].
 
== الخلفية التقنية ==
[[ملف:Neutriino detektor.jpg|thumb |left |200px|hochkant|عداد ضوئي رقمي DOM ، يستخدم [[مضاعف ضوئي|صمام تضخيم ضوئي]] ، مقاس 25 سنتيمتر من نوع "هاماموتسو فوتونيكس"]]
 
يشمل تلسكوب مكعب الثلج 86 كابل تحمل 5160 عدادا وميضيا ، تسجل أومضة ناشئة عن تفاعل ميونات أو إلكترونات أو تاوونات ([[جسيم أولي|جسيمات أولية]]) مع جزيئات الثلج . ثم تقوم تلك المكشافات الضوئية الحساسة بتكبير النبضات الكهربائية الناشئة ، ثم ترقيمها digitalisiering ، وارسالها إلى المحطة العلمية أموندسن-سكوت بالقطب الجنوبي . وقد استغلت التجربة 677 من وحدات القياس الحساسة التي كانت تعمل في تلسكوب أماندا.
== تحليل القياسات ==
 
يصلح لتحديد اتجاه النيوترينوات عند تصادمها بجزيئات الثلج قياس [[ميونميوون|الميونات]] الناشئة عن الاصتدام . ويحدث اصتدام نيوترينو الميون Myon-Neutrino مع جزيء الثلج نادرا جدا وينتج عن ذلك انقسام النواة الذرية وتحول النيوترينو إلى ميون . ويكمل الميون خط سير النيوترينو منتجا مخروطا من الضوء الأزرق ، تلك الظاهرة تسمى [[إشعاع شيرينكوف|إشعاع شيرنكوف]] . وتقوم [[صمام تضخيممضاعف ضوئي|الصمامات تضخيم ضوئي]] الموجودة في عدادا "هاماموتسو فوتونيكس" Hamamatsu Photonics بتكبير الضوء الناشيء إلى نبضة كهربائية نحو 100 مليون مرة .<ref>Rickard Ström: [http://www.physics.uu.se/en/hep/icecube/icecube_explained ''IceCube Explained.''] Department of Physics and Astronomy, Uppsala Universitet, 13. Dezember 2011, abgerufen am 30. Juni 2013.</ref> وعن طريق تسجيل زمن وصول الضوء إلى العدادات المختلفة يمكن للحاسوب حساب الاتجاه الاصلي للنيوترينو الذي أحدث الضوء.
 
يمكن لتلسكوب النيوترينو في مكعب الثلج اكتشاف حدوث [[مستعر أعظم|مستعرات عظمى]] (تنتج نيوترينوات) ويمكنه كذلك اكتشاف [[مادة مظلمة]]. كما أن [[انفجار أشعة غاما|انفجارات أشعة غاما]] التي تحدث في بعض النجوم أو [[أشعة غاما]] الصادرة من [[ثقب أسود|ثقوب سوداء]] في قلوب [[مجرة حلزونية|مجرات حلزونية]] يمكن للتلسكوب قياسها
== التعاون العلمي والتمويل ==
 
تبلغ تكلفة عداد النيوترينو نحو 295 مليون دولار أمريكي دفعت معظمها المؤسسة الوطنية الخيرية للعلوم NSF بالولايات المتحدة ، وقامت بتطويره وبنائه جامعة وسكونسين ب[[ماديسون (مقاطعة دان)|ماديسون]] بالتعاون مع [[ديسي|ديزي]] DESY (سيكلوترون الإلكترونات الألماني) بمدينة "تسويتن" بالقرب من [[برلين]] . كما تشترك عدة جامعات في التمويل من ضمنها جامعات ومعاهد علمية من [[السويد]] و [[بلجيكا]] و [[ألمانيا]] ، و [[المملكة المتحدة]] و [[هولندا]].
 
== المصادر ==
* [[تجربة أطلس]]
* [[مكشاف مصادم فيرميلاب]]
* [[مكشاف شبه الموصلات|عداد شبه الموصلات]]
* [[مكشاف جسيمات|عداد جسيمات]]
* [[مكشاف شيرينكوف|عداد شيرينكوف]]
{{شريط بوابات|القارة القطبية الجنوبية|علم الفلك}}
{{تصنيف كومنز|IceCube Neutrino Observatory}}
606٬816

تعديل