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美科学家首次利用中微子穿过大地成功传送信息
美科学家首次利用中微子穿过大地成功传送信息
正文我来说两句(2人参与).2012年03月19日09:23来源：搜狐科学 打印字号
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科学家们和中微子探测器的合影，该探测器位于330英尺深的费米实验室的地下
科学家利用中微子束穿过大地进行了一次通讯
【搜狐科学消息】据国外媒体报道，美国科学家首次利用中微子穿过大地成功传送了信息（中微子是一种奇异的基本粒子，它能够轻易贯穿地球）。
长期以来，科研人员就一直对利用中微子进行通信的可能性十分着迷，因为这些粒子能够轻易的穿过物质（包括行星）而不会停止、减速以及改变方向。中微子是及其微小的电中性粒子，质量几乎为零。因此，它不受电磁相互作用的影响，对引力的响应也十分微弱。
现在，科学家已经成功的利用中微子发送一个信息从此地到达了彼地，传送的信息是：以二进制编码的中微子的英语单词“Neutrino”。
粒子电话机
中微子是在当高速的质子撞击在由碳原子组成的靶上的时候产生的。科研人员利用位于芝加哥“费米国家加速器实验室”的一台名为NuMI的粒子加速器来产生的中微子束。他们把中微子束射向1公里（0.6英里）以外的一个埋藏于岩洞中的中微子探测器。
因为中微子与其它的粒子相互作用及其微弱，所以它很难被探测到。被称为“密涅瓦”（ Minerva）的探测器由多层不同的材料组成，包括碳、铅和铁。当中微子穿过这些材料时，偶尔会和这些原子的原子核发生迎头相撞，撞击会产生能被探测器识别的其它粒子。
该研究的带头人，一位来自北卡罗来纳州立大学的电气工程师丹-斯坦西尔（Dan Stancil）说：“中微子和探测器中原子的原子核发生碰撞的可能性很小，但是，如果你拥有足够多的物质在探测器中，那么就能有足够碰撞的频率来获取到信号。大约每100亿个中微子可以产生一个碰撞事件。
为了发送信息，科研人员利用计算机开启和关闭中微子束来分别代表二进制系统中的1和0来进行信息编码。
正常情况下，中微子束是以脉冲的形式发出的（每2.2秒一个脉冲）。科学家通过开启中微子束射向探测器来代表1，通过停止束流，丢掉一个脉冲来代表0。因此他们可以用探测器端科学家所能理解的方式拼出“Neutrino”这个单词。该结果发表在了《现代物理快报A》（Modern Physics Letters A）上。
潜艇通讯
丹-斯坦西尔（Dan Stancil）说：“虽然这仅仅是第一步，但是该项技术最终可以被用在常规方法无法完成通讯的情况。例如，当潜艇处于一定水深的时候，是几乎不可能完成通信联络的。因为海水是有导电性的，导致无线电波无法穿透很深，因此我相信拥有能穿透海水获得信息的方法一定是令人感兴趣的。
潜艇周围的水分子可以作为一个很好的中微子探测器。因为目前产生中微子需要一个强大的粒子加速器，所以潜艇仅仅能接收中微子信息，不能发送信息。”
斯坦西尔还说：“当大灾难摧毁了现存的基础设施之后，中微子通讯装置可以被用来作为一个数据通讯的备份。原则上，你可以在没有卫星或光缆时，贯穿地心来和地球另一面的人进行直线交流。可以想象的出来，在某些情况下是非常有战略价值的。
然而，中微子通讯离实际应用还有很长的路要走。另外，由于中微子信号强度随着距离的增加而减小，因此发射信息到足够远的地方需要比目前所能获得的粒子束强度要大的多才可行。同时中微子探测器本身也是非常复杂的，需要进一步简化才能作为可以被利用的通讯装置。（编译：双螺旋
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2012-03-19 15:57:12
