Η ανθρωπότητα εφευρίσκει συνεχώς νέους τρόπους για να μείνουμε σε επαφή. Αλλά σε ορισμένες περιπτώσεις είναι δύσκολο να κρατήσουμε τις γραμμές επικοινωνίας ανοικτές. Το ραδιόφωνο του διαστημικού λεωφορείου σωπαίνει όταν το σκάφος γλιστρά πίσω από τη Σελήνη. Ένα υποβρύχιο χάνει την επαφή όταν βρίσκεται βαθιά και το νερό μπλοκάρει τα σήματα από την επιφάνεια.
Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν τον ανιχνευτή νετρίνων του Fermilab MINERVA για να αποκωδικοποιήσουν ένα μήνυμα σε μια ακτίνα νετρίνων.
Οι επιστήμονες πρόσφατα έκαναν δυνατό ένα νέο τρόπο για να συνομιλήσουν, όταν δεν θα μπορούν τα ραδιοκύματα. Για πρώτη φορά, οι φυσικοί και οι μηχανικοί έχουν διαβιβάσει με επιτυχία ένα μήνυμα χρησιμοποιώντας τα νετρίνα μέσα από 240 μέτρα συμπαγούς βράχου.
Για δεκαετίες οι φυσικοί προσπαθούσαν να επικοινωνήσουν σε μεγάλες αποστάσεις με ένα είδος κώδικα Μορς μέσω των νετρίνων, σωματίδια φάντασμα που αλληλεπιδρούν τόσο σπάνια ώστε να μπορούν να περνούν από ολόκληρη τη Γη ανέπαφα.
"Τώρα αρχίζει να φαίνεται πιο εφικτό αυτό το όνειρο. Τα συστήματα επικοινωνιών που θα βασίζονται σε νετρίνα θα είναι μεν πολύ πιο περίπλοκα από ό,τι τα σημερινά συστήματα, πιθανότατα όμως θα έχουν σημαντικές στρατηγικές εφαρμογές", εκτίμησε. ο ηλεκτρολόγος μηχανικός Dan Stancil του Πανεπιστημίου της Βόρειας Καρολίνας, ο οποίος σχεδίασε την πρόσφατη δοκιμή επικοινωνίας με νετρίνα με τη βοήθεια του ανιχνευτή νετρίνων MINERVA του Fermilab.
Στις αρχές της δεκαετίας του 1980, ο Stancil, που ήταν τότε στο Πανεπιστήμιο Carnegie Mellon, σκεφτόταν συνεχώς την ιδέα να χρησιμοποιήσει τα νετρίνα, τα σωματίδια που αλληλεπιδρούν σπάνια με την ύλη, για επικοινωνία. Αλλά επικεντρώθηκε στα αξιόνια, ένα ακόμα άγνωστο σωματίδιο που προβλέπεται από κάποιες θεωρίες που σχετίζονται με την σκοτεινή ύλη. Το 2009, ο Dan Stancil ήρθε σε επαφή με τον Jim Ντάουνι Stancil, για να του μιλήσει για τον ανιχνευτή MINERVA.
Ο ανιχνευτής MINERVA των 170 τόννων σχεδιάστηκε για να μελετήσει τα νετρίνα με μια πρωτοφανή λεπτομέρεια, κι όχι να λειτουργήσει ως δέκτης σε ένα τηλέγραφο νετρίνων. Αλλά ευτυχώς για τον Dan Stancil, ο ανιχνευτής βρίσκεται κοντά σε μία από τις πιο ισχυρές ακτίνες νετρίνων στον κόσμο, και ότι η δέσμη είναι παλμική. Χρησιμοποιώντας μόλις δύο ώρες από τον χρόνο της δέσμης οι επιστήμονες ήταν σε θέση να χειριστούν έναν παλμό για να μεταφέρουν ένα μήνυμα:: τη λέξη νετρίνο.
Ο ηλεκτρολόγος μηχανικός Brian Hughes βοήθησε να γραφεί το μήνυμα σε ASCII κώδικα των 7 bit. O φυσικός Dave Capista του Fermilab προγραμμάτισε τον επιταχυντή που έστειλε τους παλμούς των νετρίνων, ώστε το 1 να παριστάνεται με ένα παλμό νετρίνων και το 0 με την απουσία του παλμού. Ο δε ανιχνευτής αποκωδικοποίησε το μήνυμα με μία ακρίβεια 99% μετά από μόλις δύο επαναλήψεις του σήματος.
Οι φυσικοί ασφαλώς είναι ευχαριστημένοι με τα αποτελέσματα. "Είναι εντυπωσιακό ότι ο επιταχυντής είναι αρκετά ευέλικτος ώστε να το καταφέρει", δήλωσε ο φυσικός Debbie Harris του πειράματος Minerva.
Η δοκιμή έδειξε ότι οι επιστήμονες μπορούν να διαμορφώσουν δέσμες νετρίνων για να στείλουν μηνύματα και ότι οι ανιχνευτές τους μπορούν να διαβάσουν αυτά τα μηνύματα, τουλάχιστον από 600 μέτρα μακριά. Ωστόσο, "για να είναι ενδιαφέρουσα η μέθοδος, θα πρέπει να καλύψει μεγάλες αποστάσεις," δήλωσε ο Stancil.
Όπως και τα ραδιοκύματα, έτσι και ακτίνες νετρίνων απλώνουν καθώς ταξιδεύουν. Τελικά χάνουμε το σήμα σε μια αρκετά μεγάλη απόσταση. Μέχρι τη δημιουργία πιο έντονων δεσμών ακτίνων νετρίνων ή την οικοδόμηση πιο ισχυρών ανιχνευτών, ο στόχος της χρήσης των νετρίνων για να χρησιμοποιηθούν ώστε να επικοινωνούμε με τους ανθρώπους κάτω από τη θάλασσα ή έξω από την τροχιά της Γης θα παραμείνει μακριά.
Παρ’ όλο που οι ερευνητές, οι οποίοι θα δημοσιεύσουν τα αποτελέσματά τους στην επιθεώρηση «Modern Physical Letters A», θεωρούν πολλά υποσχόμενη την προσέγγιση, αναγνωρίζουν τη δυσκολία εφαρμογής.
"Με τη σημερινή τεχνολογία απαιτείται ογκώδης εξοπλισμός υψηλής τεχνολογίας, οπότε δεν είναι πρακτικό αυτήν τη στιγμή", εξηγούν οι ερευνητές. Επισημαίνουν όμως ότι "το πρώτο βήμα για τη χρήση των νετρίνων σε επικοινωνίες είναι αυτή η επίδειξη που βασίστηκε σε σημερινές τεχνολογίες".
physics4u.gr
Οι επιστήμονες πρόσφατα έκαναν δυνατό ένα νέο τρόπο για να συνομιλήσουν, όταν δεν θα μπορούν τα ραδιοκύματα. Για πρώτη φορά, οι φυσικοί και οι μηχανικοί έχουν διαβιβάσει με επιτυχία ένα μήνυμα χρησιμοποιώντας τα νετρίνα μέσα από 240 μέτρα συμπαγούς βράχου.
Για δεκαετίες οι φυσικοί προσπαθούσαν να επικοινωνήσουν σε μεγάλες αποστάσεις με ένα είδος κώδικα Μορς μέσω των νετρίνων, σωματίδια φάντασμα που αλληλεπιδρούν τόσο σπάνια ώστε να μπορούν να περνούν από ολόκληρη τη Γη ανέπαφα.
"Τώρα αρχίζει να φαίνεται πιο εφικτό αυτό το όνειρο. Τα συστήματα επικοινωνιών που θα βασίζονται σε νετρίνα θα είναι μεν πολύ πιο περίπλοκα από ό,τι τα σημερινά συστήματα, πιθανότατα όμως θα έχουν σημαντικές στρατηγικές εφαρμογές", εκτίμησε. ο ηλεκτρολόγος μηχανικός Dan Stancil του Πανεπιστημίου της Βόρειας Καρολίνας, ο οποίος σχεδίασε την πρόσφατη δοκιμή επικοινωνίας με νετρίνα με τη βοήθεια του ανιχνευτή νετρίνων MINERVA του Fermilab.
Στις αρχές της δεκαετίας του 1980, ο Stancil, που ήταν τότε στο Πανεπιστήμιο Carnegie Mellon, σκεφτόταν συνεχώς την ιδέα να χρησιμοποιήσει τα νετρίνα, τα σωματίδια που αλληλεπιδρούν σπάνια με την ύλη, για επικοινωνία. Αλλά επικεντρώθηκε στα αξιόνια, ένα ακόμα άγνωστο σωματίδιο που προβλέπεται από κάποιες θεωρίες που σχετίζονται με την σκοτεινή ύλη. Το 2009, ο Dan Stancil ήρθε σε επαφή με τον Jim Ντάουνι Stancil, για να του μιλήσει για τον ανιχνευτή MINERVA.
Ο ανιχνευτής MINERVA των 170 τόννων σχεδιάστηκε για να μελετήσει τα νετρίνα με μια πρωτοφανή λεπτομέρεια, κι όχι να λειτουργήσει ως δέκτης σε ένα τηλέγραφο νετρίνων. Αλλά ευτυχώς για τον Dan Stancil, ο ανιχνευτής βρίσκεται κοντά σε μία από τις πιο ισχυρές ακτίνες νετρίνων στον κόσμο, και ότι η δέσμη είναι παλμική. Χρησιμοποιώντας μόλις δύο ώρες από τον χρόνο της δέσμης οι επιστήμονες ήταν σε θέση να χειριστούν έναν παλμό για να μεταφέρουν ένα μήνυμα:: τη λέξη νετρίνο.
Ο ηλεκτρολόγος μηχανικός Brian Hughes βοήθησε να γραφεί το μήνυμα σε ASCII κώδικα των 7 bit. O φυσικός Dave Capista του Fermilab προγραμμάτισε τον επιταχυντή που έστειλε τους παλμούς των νετρίνων, ώστε το 1 να παριστάνεται με ένα παλμό νετρίνων και το 0 με την απουσία του παλμού. Ο δε ανιχνευτής αποκωδικοποίησε το μήνυμα με μία ακρίβεια 99% μετά από μόλις δύο επαναλήψεις του σήματος.
Οι φυσικοί ασφαλώς είναι ευχαριστημένοι με τα αποτελέσματα. "Είναι εντυπωσιακό ότι ο επιταχυντής είναι αρκετά ευέλικτος ώστε να το καταφέρει", δήλωσε ο φυσικός Debbie Harris του πειράματος Minerva.
Η δοκιμή έδειξε ότι οι επιστήμονες μπορούν να διαμορφώσουν δέσμες νετρίνων για να στείλουν μηνύματα και ότι οι ανιχνευτές τους μπορούν να διαβάσουν αυτά τα μηνύματα, τουλάχιστον από 600 μέτρα μακριά. Ωστόσο, "για να είναι ενδιαφέρουσα η μέθοδος, θα πρέπει να καλύψει μεγάλες αποστάσεις," δήλωσε ο Stancil.
Όπως και τα ραδιοκύματα, έτσι και ακτίνες νετρίνων απλώνουν καθώς ταξιδεύουν. Τελικά χάνουμε το σήμα σε μια αρκετά μεγάλη απόσταση. Μέχρι τη δημιουργία πιο έντονων δεσμών ακτίνων νετρίνων ή την οικοδόμηση πιο ισχυρών ανιχνευτών, ο στόχος της χρήσης των νετρίνων για να χρησιμοποιηθούν ώστε να επικοινωνούμε με τους ανθρώπους κάτω από τη θάλασσα ή έξω από την τροχιά της Γης θα παραμείνει μακριά.
Παρ’ όλο που οι ερευνητές, οι οποίοι θα δημοσιεύσουν τα αποτελέσματά τους στην επιθεώρηση «Modern Physical Letters A», θεωρούν πολλά υποσχόμενη την προσέγγιση, αναγνωρίζουν τη δυσκολία εφαρμογής.
"Με τη σημερινή τεχνολογία απαιτείται ογκώδης εξοπλισμός υψηλής τεχνολογίας, οπότε δεν είναι πρακτικό αυτήν τη στιγμή", εξηγούν οι ερευνητές. Επισημαίνουν όμως ότι "το πρώτο βήμα για τη χρήση των νετρίνων σε επικοινωνίες είναι αυτή η επίδειξη που βασίστηκε σε σημερινές τεχνολογίες".
physics4u.gr
Δεν υπάρχουν σχόλια :
Δημοσίευση σχολίου