Sterrekunde

Waarom neem neutrino's tyd om te versprei?

Waarom neem neutrino's tyd om te versprei?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Na 'n supernova word neutrino's vrygelaat deur elektronvang, en hulle ontsnap in 'n vloed.

My raaiskoot is omdat hulle klein massas het en momentum kry as gevolg van die behoud van die momentum.

Die groot aantal neutrino's wat dit uitstraal, dra egter soveel energie weg dat die temperatuur van 'n geïsoleerde neutronster binne enkele jare tot ongeveer $ 10 ^ 6 $ kelvin daal.

Verwysing: Wikipedia, oorspronklik (wikipedia verwysing) Sou die meeste neutrino's nie amper onmiddellik na supernova versprei voordat 'n neutronster gevorm word nie?


Jy blaf die verkeerde boom op. Die gedeelte wat u aanhaal, praat oor hoe neutronsterre koel word na hulle het gevorm. Neutrino's word uitgestraal in 'n sarsie wat enkele sekondes na die ineenstorting van die kern duur, maar dan voortbring terwyl die neutronster warm is.

Neutrino-produksie is inderdaad vreeslik hoog in die eerste fraksie van 'n sekonde na die ineenstorting van die kern. Die warm, digte materiaal is egter ondeursigtig vir neutrino's (gemiddelde vrye paaie van 10-100 m) en diffundeer op ongeveer dieselfde manier as fotone van die son na buite. Maar die tydskaal hiervoor is slegs ongeveer 10 sekondes. Sodra die neutronster tot ongeveer $ 10 ^ {10} $ K afgekoel het, word die fermione (neutrone, protone, elektrone) in die neutronster ontaard en word die neutronster deursigtig vir neutrino's, want slegs die klein fraksie van fermione binne $ kT $ van hul Fermi-oppervlaktes kan wissel met termiese neutrino's en die neutrino beteken dat vrye paaie toeneem namate $ sim T ^ {- 2} $ en die produksietempo van neutrino's daal as $ T ^ 6 $.

Die neutronster sal dan al sy termiese energie binne tien sekondes wegstraal, maar die belangrikste neutrino-genererende reaksies - siklusse van beta en omgekeerde beta-verval (ook bekend as die Urca-proses) word geblokkeer (behalwe miskien reg in die kern) met die hoogste digthede) deur die onvermoë om gelyktydig energie en momentum in die ontaarde gas te bespaar. In plaas daarvan word neutrino's voortgebring deur die gewysigde Urca-proses teen a veel stadiger tempo, deur gebruik te maak van "omstanders" -barione om momentum te behou. $$ n + n rightarrow n + p + e + bar { nu} _e $$ $$ n + p + e rightarrow n + n + nu_e $$

Alhoewel die doeltreffendheid van hierdie proses laag is, is die termiese energie in ontaarde gasse ook so. Daar vind dus steeds vinnige verkoeling plaas. Ek is nie duidelik waar Wikipedia sy inligting vandaan kry nie, maar die afkoeling tot selfs 'n oppervlaktemperatuur van $ 10 ^ {6} $ K (die interieurs is 1-2 ordes warmer) sal waarskynlik langer as 'n paar jaar duur - iewers tussen 100 en $ 10 ^ 4 $ jaar, tensy direkte URCA-prosesse op een of ander manier toegelaat word (bv. In kwarkmateriaal, sien Yakovlev & Pethick 2004, vir 'n deeglike oorsig van neutronsterverkoeling).


Eenvoudige antwoord: die digtheid van die materie is ongelooflik hoog. Die energiedigtheid kan samehangende verspreiding van die neutrino's onder die nukleone moontlik maak. Daar is baie materie, en dit is nie deursigtig vir neutrino's nie. Die gemiddelde vrye weg vir verspreiding is baie klein, en die neutrino's bons heen en weer.

Neutrino-vervoer in kernval-supernovas

Neutrino beteken vrye pad en medium-kern-interaksie


20 April: Waarom maak neutrino's geen sin nie?

Titel: AaS! 150: Waarom maak neutrino's geen sin nie?

Organisasie: INFN Trieste en OSU CCAPP

Beskrywing:

Hoe het ons neutrino's ontdek? Wat maak hulle nie sin nie? Waarom het hulle massa, en hoe verander hulle hul identiteit? Ek bespreek hierdie vrae en meer in vandag se Ask a Spaceman!

Bio: Paul Sutter het sy Ph.D. in Fisika aan die Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign as 'n Departement Energie Berekeningswetenskap Nagraadse Genoot. Daarna het hy drie jaar as postdoktor in Kosmiese sondes van die volgende generasie aan die Paris Institute of Astrophysics deurgebring, en is tans 'n INFN-genoot in teoretiese fisika in Triëst, Italië, en 'n besoekende geleerde aan die Ohio State University & # 8217s Center for Cosmology. en Astro-deeltjie-fisika. Hy is onverklaarbaar aangetrek tot posisies met baie lang titels.

Vandag se borg: Baie dankie aan ons Patreon-ondersteuners hierdie maand: David Bowes, Dustin A Ruoff, Brett Duane, Kim Hay, Nik Whitehead, Timo Sievänen, Michael Freedman, Paul Fischer, Rani Bush, Karl Bewley, Joko Danar, Steven Emert, Frank Tippin, Steven Jansen, Barbara Geier, Don Swartwout, James K. Wood, Katrina Ince, Michael Lewinger, Phyllis Simon Foster, Nicolo DePierro, Tim Smith.

Vandag se borg: Baie dankie aan ons Patreon-ondersteuners hierdie maand: David Bowes, Dustin A Ruoff, Brett Duane, Kim Hay, Nik Whitehead, Timo Sievänen, Michael Freedman, Paul Fischer, Rani Bush, Karl Bewley, Joko Danar, Steven Emert, Frank Tippin, Steven Jansen, Barbara Geier, Don Swartwout, James K. Wood, Katrina Ince, Michael Lewinger, Phyllis Simon Foster, Nicolo DePierro, Tim Smith, Frank Frankovic, Steve Nerlich

Oorweeg dit om 'n dag of twee te borg. Klik op die "Donate" -knoppie links onder op hierdie webblad, of kontak ons ​​via [email protected]

Einde van die podcast:

Die 365 Days of Astronomy Podcast word vervaardig deur Planetary Science Institute. Klankproduksie deur Richard Drumm. Bandwydte geskenk deur libsyn.com en wizzard media. U mag hierdie klank weergee en versprei vir nie-kommersiële doeleindes.

Hierdie vertoning word moontlik gemaak danksy die ruim skenkings van mense soos u! Oorweeg dit om ons program op Patreon.com/365DaysofAstronomy te ondersteun en kry toegang tot bonusinhoud.

Na tien jaar betree die podcast van 365 dae van sterrekunde sy tweede dekade om belangrike mylpaal te deel in ontdekkings in die ruimte en sterrekunde. Sluit by ons aan en deel jou storie. Tot more! Totsiens!


Waarom neem neutrino's tyd om te versprei? - Sterrekunde

Noudat aangetoon is dat neutrino's 'n rusmassa het, is hulle weer kandidate vir die opmaak van donker materie?

Die neutrino-rusmassa van die neutrino is eers voorgestel om te verklaar waarom baie minder sonneutrino's as wat verwag is, in 'n eksperiment in die 1960's opgespoor is. Die aantal neutrino's wat die aarde vanaf die son bereik, kan voorspel word op grond van die kennis wat ons het oor die samesmeltingsreaksies wat die neutrino's skep. Wanneer voorspellings nie met waarnemings ooreenstem nie, was daar 'n paar moontlike verklarings. Geen van die modelle van die son was verkeerd nie, die kennis van neutrino's was onakkuraat, of albei. Die meeste pogings het gefokus op opsie twee, aangesien daar verskeie ander waarnemings van die son was wat die huidige sonmodelle ondersteun. Om die sonneutrino-probleem te verklaar, is een teorie dat neutrino's ossillasies ondergaan. Eenvoudig gestel, neutrino's kom in verskillende geure en die waarskynlikheid dat 'n neutrino 'n spesifieke geur is, kan verander namate die deeltjie voortplant. As hierdie ossillasies wel voorkom (en daar is eksperimente wat glo dat hulle dit opgespoor het), sal die neutrino 'n rusmassa benodig.

Hoe pas dit dan in by die raaisel van donker materie? Neutrino's is een kandidaat vir donker materie, maar slegs as hulle 'n rusmassa het. Neutrino's tree slegs in wisselwerking deur die swak krag en swaartekrag, wat sou verklaar dat ons nie sien dat donker materie nie opgespoor kan word deur interaksies met lig soos baryoniese (normale) materie nie. Daar is ook soveel neutrino's dat al die neutrino's in die heelal 'n massa van vyfduisendste van die elektron het, kan die ontbrekende materie vergoed. Neutrino's is die voorste kandidaat in die Hot Dark Matter-teorie, wat, soos hier uiteengesit, slegs beskou word as 'n moontlike verklaring vir donker materie in kombinasie met Cold Dark Matter-teorie en nie op sigself nie.

Hierdie bladsy is laas op 27 Junie 2015 opgedateer.

Oor die skrywer

Sabrina Stierwalt

Sabrina was 'n afgestudeerde student aan Cornell tot 2009 toe sy na Los Angeles verhuis om 'n navorser by Caltech te word. Sy bestudeer nou sterrestelselsamesmeltings aan die Universiteit van Virginia en die National Radio Astronomy Observatory in Charlottesville. U kan haar ook beantwoord oor wetenskaplike vrae in haar weeklikse podcast as Everyday Einstein.


Neutrino's: waarom oninteraktief?

Ek weet nie of ek u vraag baie goed verstaan ​​nie, maar hier is 'n kans. Neutrino's wissel slegs deur die swak krag. Hulle het dwarsdeursnee van die orde 10 ^ -30 cm ^ 2, selfs by hoë energieë (sien http://pdg.lbl.gov/ vir meer inligting). Hierdie baie klein deursnit dui aan dat hulle nie baie maklik met gewone materie omgaan nie. Dit is eksperimenteel gesien in supernova-ontploffings waarin die neutrino's die detektore tref ure voordat die fotone dit gedoen het (daar was net die ander week 'n draadjie hieroor). Daar is niks vreemds aan die gebeur as jy verstaan ​​dat neutrino's nie (baie gereeld) versprei is sodra dit geproduseer is nie, maar dat die fotone wat deur elektrodinamika in wisselwerking is, herhaaldelik in materie versprei word. Dus word eksperimenteel en teoreties die neutrino met 'n swak interaksie verstaan.
hoop dit help.
Cheers,
Norm

Ek haal uit die geheue aan (dit kan verkeerd wees), maar ongeveer 250 000 neutrino's gaan elke sekonde deur die cm ^ 2 van die aarde. Dit gaan reguit en anderkant uit. Nadat neutrino's as 'n entiteit teoretiseer (om die skynbare energie- en momentumverlies in Beta-verval te help verklaar), het wetenskaplikes ongeveer 30 jaar lank probeer om neutrino's op te spoor voordat hulle dit uiteindelik kon regkry - dit ondanks die groot aantal neutrino's wat van die son af kom. .

Dit gee 'n idee van hoe onreaktief dit met materie is. Ek het êrens gelees dat die gemiddelde neutrino deur 'n paar ligjare van soliede lood kon gaan sonder om interaksie te hê !!

Doen 'n Google-soektog en lees oor die ontdekking van die neutrino - dit het beslis 'n bietjie doen gedoen !!

Onbeduidende massa. Geen koste. Geen sterk interaksies nie.

Neutrino-verklikkers word gewoonlik baie diep in die grond begrawe om alternatiewe interferensie uit te filter. Ons weet hoeveel neutrios tydens kernreaksies geproduseer word. Ons kan skat hoeveel van die reaksies in die son plaasvind op grond van die totale waarnemings van die lig van die son. Ons kan waarneem hoeveel interaksies daar tussen die swaar water in 'n neutrio-dektector en neutrios bestaan, omdat die interaksies 'n uitbarsting van lig oplewer wat fotomultiplineerders kan vang. Interaktiwiteit is 'n funksie van waargeneem waarnemings en die aantal neurotino's wat bekend is dat ons van die son af op pad is.


Wat is 'n Neutrino & # 8230 En waarom speel dit saak?

Neutrino's is tienerige, klein, bykans massa-deeltjies wat naby ligsnelhede beweeg. Gebore uit gewelddadige astrofisiese gebeurtenisse soos ontploffende sterre en gammastraalbarstings, is hulle fantasties volop in die heelal en kan hulle so maklik deur lood beweeg as ons deur die lug beweeg. Maar dit is baie moeilik om vas te stel.

& # 8220Neutrino's is regtig 'n vreemde deeltjie as u daaraan kom, & # 8221 sê John Conway, 'n professor in fisika aan die Universiteit van Kalifornië, Davis. & # 8220Hulle is amper niks, want hulle het byna geen massa en geen elektriese lading nie, en hulle is net 'n klein gefluister van amper niks. & # 8221 Spookdeeltjies, word hulle dikwels gebel.

Maar dit is een van die essensiële bestanddele van die heelal, en hulle het 'n rol gespeel om wetenskaplikes te help om sommige van die mees fundamentele vrae in fisika te verstaan.

As u byvoorbeeld vir een sekonde u hand teen die sonlig hou, sal ongeveer 'n miljard neutrino's deur die son daardeur gaan, sê Dan Hooper, 'n wetenskaplike aan die Fermi National Accelerator Laboratory en 'n medeprofessor in sterrekunde en astrofisika aan die Universiteit van Chicago. Dit is omdat hulle uitgeskiet is as 'n neweproduk van kernversmelting van die son, en dit is dieselfde proses wat sonlig produseer.

& # 8220Hulle is belangrik vir ons begrip van die soort prosesse wat in die son aangaan, en ook 'n belangrike bousteen vir die bloudruk van die natuur, & # 8221 Hooper gesê.

Deeltjiesfisici het oorspronklik geglo dat neutrino's massaloos is. Maar in die negentigerjare het 'n span Japannese wetenskaplikes ontdek dat hulle eintlik 'n massa massa het. Hierdie klein bietjie massa kan verklaar waarom die heelal bestaan ​​uit materie, nie antimaterie nie. Vroeg in die oerknalproses was daar volgens Conway gelyke hoeveelhede materiaal en antimaterie. & # 8220 Maar namate die heelal uitgebrei en afgekoel het, is materie en antimaterie meestal vernietig. En 'n effense asimmetrie bevoordeel saak bo antimaterie. Ons dink neutrino's kan iets met die proses te doen hê & # 8230. En dit is 'n raaisel waarom ons van materie gemaak is en nie van antimaterie nie. & # 8221

Die bestudering van neutrino's is moeilik. Hulle is moeilik om op te spoor, aangesien hulle so swak met ander deeltjies omgaan. Maar die pas voltooide IceCube Neutrino-sterrewag sal neutrino's in 'n kubieke kilometer ys in Antarktika bestudeer. Hier is die manier waarop: wanneer die neutrino's met atome in die diep arktiese ysverklikkers interaksie het, gee dit soms rookwolke.

& # 8220As neutrino's deurgaan en interaksie het, produseer hulle gelaaide deeltjies, en die gelaaide deeltjies wat deur die ys beweeg, gee lig, "het Conway gesê. & # 8220Dit is hoe hulle opgespoor word. Dit is soos om 'n teleskoop vir neutrino's ondergronds te hê. & # 8221

Fermilab National Laboratory het 'n eksperiment wat ongeveer twee millisekondes 'n straal neutrino's 400 myl ondergronds van Wisconsin na Noord-Minnesota gooi, en die laboratorium beplan ook 'n massiewe lineêre versneller genaamd Project X wat die subatomiese deeltjies sal bestudeer deur dit nog verder te stuur.

& # 8220As ek 100 jaar gelede vir iemand gesê het dat die heelal gevul was met masselose, chargelose deeltjies met geen energie nie, wonder ek of hulle u geglo het, & rdquo; Conway het gesê. & # 8220Wie weet waar ons 100 jaar van nou af sal wees. & # 8221

As u 'n vraag oor wetenskap of tegnologie het vir Just Ask, stuur 'n e-pos na [email protected] met & # 8220science vraag & # 8221 in die onderwerpreël of laat dit in die kommentaar afdeling hieronder.


Waarom neem neutrino's tyd om te versprei? - Sterrekunde

Noudat aangetoon is dat neutrino's 'n rusmassa het, is hulle weer kandidate vir die opmaak van donker materie?

Die neutrino-rusmassa van die neutrino is eers voorgestel om te verklaar waarom baie minder sonneutrino's as wat verwag is, in 'n eksperiment in die 1960's opgespoor is. Die aantal neutrino's wat die aarde vanaf die son bereik, kan voorspel word op grond van die kennis wat ons het oor die samesmeltingsreaksies wat die neutrino's skep. Wanneer voorspellings nie met waarnemings ooreenstem nie, was daar 'n paar moontlike verklarings. Geen van die modelle van die Son was verkeerd nie, die kennis van neutrino's was onakkuraat, of albei. Die meeste pogings het gefokus op opsie twee, aangesien daar verskeie ander waarnemings van die son was wat die huidige sonmodelle ondersteun. Om die sonneutrino-probleem te verklaar, is een teorie dat neutrino's ossillasies ondergaan. Eenvoudig gestel, neutrino's kom in verskillende geure en die waarskynlikheid dat 'n neutrino 'n spesifieke geur is, kan verander namate die deeltjie voortplant. As hierdie ossillasies wel voorkom (en daar is eksperimente wat glo dat hulle dit opgespoor het), sal die neutrino 'n rusmassa benodig.

Hoe pas dit dan alles in by die raaisel van donker materie? Neutrino's is een kandidaat vir donker materie, maar slegs as hulle 'n rusmassa het. Neutrino's interaksie slegs deur die swak krag en swaartekrag, wat sou verklaar dat ons nie sien dat donker materie nie opgespoor kan word deur interaksies met lig soos baryoniese (normale) materie nie. Daar is ook soveel neutrino's dat al die neutrino's in die heelal net die massa van vyfduisendste van die elektron het, kan die ontbrekende materie vergoed. Neutrino's is die voorste kandidaat in die Hot Dark Matter-teorie, wat, soos hier uiteengesit, slegs beskou word as 'n moontlike verklaring vir donker materie in kombinasie met Cold Dark Matter-teorie en nie op sigself nie.

Hierdie bladsy is laas op 27 Junie 2015 opgedateer.

Oor die skrywer

Sabrina Stierwalt

Sabrina was 'n afgestudeerde student aan Cornell tot 2009 toe sy na Los Angeles verhuis om 'n navorser by Caltech te word. Sy bestudeer nou sterrestelselsamesmeltings aan die Universiteit van Virginia en die National Radio Astronomy Observatory in Charlottesville. U kan haar ook beantwoord oor wetenskaplike vrae in haar weeklikse podcast as Everyday Einstein.


Waarom voldoen soveel sterrekunde-ontdekkings nie aan die hype nie?

17:24 - 19 Januarie # 1 2021-01-19T17: 24

Waarom slaag soveel sterrekunde-ontdekkings nie daarin nie?

"Die soorte" deurbrake "van astronomie en fisika wat asemrowende mediadekking genereer, is gelykstaande aan die Venus-fosfine-verhaal, kom gereeld voor. Lesers kan onthou dat die beweerde opsporing van tekens van oer-swaartekraggolwe uit die vroeë heelal in 2014 beweer word van neutrino's wat in 2011 vinniger as lig beweeg, die vermeende ontdekking van bakterieë wat arseen kan gebruik in die plek van 'n element wat as lewensbelangrik beskou word in 2010 in 'n Kaliforniese meer - en die grootste bewering van die afgelope 25 jaar, die beweerde ontdekking in 1996 van versteende mikro-organismes op 'n Mars-meteoriet wat in Antarktika herwin is. (Die bewering was so verstommend dat dit 'n toespraak van destydse president Bill Clinton aanleiding gegee het.) Uiteindelik het geen van hierdie bewerings volgehou nie. '

19:14 - 19 Januarie # 2 2021-01-19T19: 14

Waarom voldoen soveel sterrekunde-ontdekkings nie aan die hype nie?

"Die soort deurbrake" van astronomie en fisika wat asemrowende mediadekking genereer, is gelykstaande aan die Venus-fosfine-verhaal, kom gereeld voor. Lesers onthou dalk die beweerde opsporing van tekens van oer-swaartekraggolwe uit die vroeë heelal in 2014. van neutrino's wat in 2011 vinniger as lig beweeg, die vermeende ontdekking van bakterieë wat arseen kan gebruik in die plek van 'n element wat as lewensbelangrik beskou word in 2010 in 'n Kaliforniese meer - en die grootste bewering van die afgelope 25 jaar, die beweerde ontdekking in 1996 van versteende mikro-organismes op 'n Mars-meteoriet wat in Antarktika herwin is. (Die bewering was so verstommend dat dit 'n toespraak van destydse president Bill Clinton aanleiding gegee het.) Uiteindelik het geen van hierdie bewerings volgehou nie. '


Waarom voldoen soveel sterrekundige ontdekkings nie aan die hype nie?

Britte wat die oggend van 15 September 2020 hul TV's na "Good Morning Britain" aangeskakel het, is begroet deur nuus uit ons eie wêreld, maar vanuit die naburige Venus. Piers Morgan, een van die leërskare, het gepraat oor 'n belangrike wetenskapsverhaal wat die vorige dag opgeduik het en sy kykers meegedeel dat daar 'n vorm van lewe op Venus kan wees. '

Volgens sterrekundiges oorweeg sterrekundiges dat 'lewende organismes in die wolke van die planeet Venus ronddryf'. Hy is toe, via regstreekse TV-aansluiting, by Sheila Kanani, 'n planeetwetenskaplike en uitreikbeampte by die Royal Astronomical Society (RAS), aangesluit. Morgan sê dit: "Is daar lewe op Venus?" Kanani het diplomaties maar entoesiasties geantwoord: 'Ons kan nie definitief sê dat daar tans lewe op Venus is nie. Maar wat ook al by Venus aangaan, is inderdaad baie opwindend. ”

Die navorsing, wat die vorige dag in die tydskrif gepubliseer is Natuursterrekunde deur 'n internasionale span wetenskaplikes beweer dat waarnemings met die James Clerk Maxwell-teleskoop op Hawaii en die Atacama Large Millimeter Array (ALMA) in Chili die chemiese fosfien, geïdentifiseer deur sy spektrale handtekening, in die atmosfeer van Venus opgespoor het, en dat dit kan gelees word as 'n moontlike teken van lewe op die wolkbedekte planeet. Mediaverkope regoor die wêreld het die verhaal gedra - dit het die voorblad gehaal van Die New York Times - en tienduisende is ingestel op 'n perskonferensie wat RAS saam georganiseer het om te hoor hoe die wetenskaplikes die bevinding bespreek. (Die video van die gebeurtenis het nou meer as 'n kwartmiljoen kyke op YouTube gehaal.)

Dit was, kortliks, die groot sterrekundeverhaal van 2020 - of ten minste was dit gereed om te wees as die resultate sou bly. Binne enkele weke na die eerste publikasie het daar egter twyfel ontstaan. Sommige sterrekundiges bevraagteken die metodologie agter die data-analise. Dit is moontlik, volgens hulle, dat die vermeende sein glad nie te wyte was aan fosfien nie, maar eerder aan bronne in die aarde se atmosfeer of moontlik aan die teleskoop self. 'N Ander span sterrekundiges het sommige van die data hersien en tot die gevolgtrekking gekom dat daar' geen statisties beduidende opsporing van fosfien 'was nie.

Teen 20 November het die redaksie van die tydskrif 'n waarskuwingskaartjie by die artikel gevoeg: 'Die outeurs het die redakteurs van Nature Astronomy ingelig oor 'n fout in die oorspronklike verwerking van die ALMA-sterrewag se gegewens onderliggend aan die werk in hierdie artikel, en die herkalibrasie van die data het 'n impak gehad op die gevolgtrekkings wat gemaak kan word. ”

Selfs al sou die span fosfien waarneem, was daar geen manier om seker te wees van sy biologiese oorsprong nie. Die skrywers van die artikel het dit erken en bloot opgemerk dat fosfien op aarde gewoonlik met mikro-organismes geassosieer word, maar dat dit moontlik die gevolg kan wees tot een of ander onbekende chemiese proses. Vir baie wat die nuus gehoor het, was dit egter te maklik om van ietwat dubbelsinnige spektrumlyne na klein drywende wesens in die Venusiese atmosfeer te spring.

Die soort deurbrake van sterrekunde en fisika wat asemrowende mediadekking genereer, is gelyk aan die Venus-fosfine-verhaal, kom gereeld voor. Lesers onthou dalk die beweerde opsporing van tekens van oer-swaartekraggolwe uit die vroeë heelal in 2014, beweer dat neutrino's in 2011 vinniger as lig beweeg, die vermeende ontdekking van bakterieë wat arseen kan gebruik in die plek van 'n element wat as lewensbelangrik beskou word in 'n Kaliforniese meer in 2010 - en die grootste bewering van die afgelope 25 jaar, die beweerde ontdekking in 1996 van gefossileerde mikro-organismes op 'n Mars-meteoriet wat in Antarktika herwin is. (Die bewering was so verstommend dat dit 'n toespraak van destydse president Bill Clinton aanleiding gegee het.) Uiteindelik het nie een van hierdie eise volgehou nie.

Aan die ander kant, talle ander verhale, ewe groot, het uitgehou: In 2012 het fisici die Large Hadron Collider by CERN gebruik om die bestaan ​​van die Higgs-boson te bevestig en minder as twee jaar na die beweerde opsporing van oer-swaartekraggolwe het fisici die Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) -detektore gebruik om swaartekraggolwe op te neem wat uitgestraal word deur swart gate saam te smelt.

Niemand betreur die aandag wat aan een van die ontdekkings gegee is nie, wat albei met Nobelpryse erken is. En hype kan beslis op ander terreine gevind word. Die menslike genoomprojek het verstaanbaar baie media-belangstelling genereer, asook verskillende kontroversies oor kloning. Maar sterrekunde en fisika, wat 'n kykie gee in die verste uithoeke van die heelal en miskien lig werp op antieke vrae oor ons plek in die kosmos, veroorsaak blykbaar 'n eindelose stroom uitdagende uitsprake. En al te dikwels lyk dit asof die aansprake platval.

In die wetenskap word nuwe bevindings intens ondersoek. Dit is immers hoe die wetenskap veronderstel is om te werk, en dit is skaars verbasend dat sommige bewerings verkeerd blyk te wees. Maar as eis na eis nie die hype wat dit omring, kan nakom nie, is wetenskaplikes bekommerd dat die publiek in die steek sal laat, en kan hulle selfs twyfel of wetenskaplikes vertrou kan word - en of hulle verdien om befonds te word. Met ander woorde, hype het gevolge en vertroue van die publiek in die wetenskaplike onderneming is op die spel.

En tog is die wetenskaplikes en joernaliste waarmee ek vir hierdie stuk gepraat het, huiwerig om die skuld op een of ander deel van die proses te plaas. Inteendeel, dit lyk asof die masjinerie van hype net so afhang van diegene wat hulle besig hou met wetenskap, diegene wat dit in diens neem, diegene wat dit finansier, en diegene wat verslag doen oor hul bevindings.

"Daar is iets wat ek die pers-akademiese kompleks noem," sê Brian Keating, 'n fisikus aan die Universiteit van Kalifornië, San Diego. 'U het 'n meestal deugsame kringloop, waar akademici en wetenskaplikes navorsing doen wat van fundamentele belang is, en dan besluit iemand op 'n stadium om na hul plaaslike perskantoor te gaan.' Binnekort kry plaaslike media die ontdekking, dan nasionale media. "Op 'n sekere punt sal die wetenskaplike gewaarborg dat hy beheer oor die verhaal verloor," sê hy.

Charles Seife, 'n veteraan wetenskaplike joernalis wat wetenskap skryf aan die Universiteit van New York, het gesien hoe die hype-masjinerie geleidelik in sy loopbaan toeneem. 'In die afgelope twintig tot dertig jaar het wetenskaplikes 'n bietjie gemakliker geraak - hetsy deur middel van sosiale media, maar selfs nog voorheen, gedryf deur administratiewe bestuurders - om hul eie resultate uit te stoot bo wat gewoonlik lyk of aanvaar deur eweknieë, ”sê hy. Die druk is nie net op die wetenskaplikes nie, maar op die joernaliste en die verskillende tussengangers, net soos wetenskaplikes om befondsing en aansien meeding, kompeteer joernaliste om kliek en bladsye.

"Wanneer u probeer om 'n verhaal gepubliseer te kry, is daar 'n geweldige druk om dit na 'n groot saak te laat klink," sê Natalie Wolchover, 'n wetenskapjoernalis en senior skrywer en redakteur by Quanta Magazine.

Befondsingsagentskappe verdien intussen spogregte as 'n projek wat hulle in werking gestel het, 'n groot deurbraak maak, dieselfde geld vir die instellings wat die wetenskaplikes in diens neem, of dit nou 'n universiteit of 'n regeringsagentskap soos NASA is.

"Almal het vel in die spel," sê Seife. 'Almal vind baat daarby dat iets baie publisiteit en baie aandag kry, as hulle veronderstel dat dit hou.'

Keating het 'n insider se beskouing van die hype-masjien gehad. Hy het die teleskoop bekend as BICEP (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization) ontwikkel - die voorganger van BICEP2, wat in 2014 nuus gemaak het deur die onthulling van die getuienis van rimpeling in die ruimtetyd, bekend as gravitasiegolwe, of eerder die afdruk dat die golwe gelaat is op die kosmiese mikrogolf-agtergrondstraling, 'n gloed van die hele hemel wat oorbly uit die vroeë heelal. As die swaartekraggolwe uit die vroeë heelal werklik gevind is, sou dit 'n teorie ondersteun wat bekend staan ​​as kosmiese inflasie, 'n element van die oerknal-model van die vroeë heelal.

Dit sou ook 'n Nobel-waardige ontdekking gewees het. Inderdaad, die boek van Keating oor sy ervarings as kosmoloog, insluitend die BICEP2-projek, is getiteld & # 8220Lising the Nobel Prize. & # 8221 Dit blyk dat die sein wat BICEP2 gemeet het, grootliks die gevolg was van stof in ons eie melkwegstelsel. , en nie 'n handtekening van fisika in die vroeë heelal nie. (Die golwe wat twee jaar later suksesvol deur die LIGO-fasiliteit opgespoor is, is regstreeks geregistreer, eerder as deur enige effek op die kosmiese mikrogolfagtergrond.)

In die ses jaar sedert die beweerde ontdekking van BICEP2, het Keating besef dat publisiteit net soveel deel van sy veld is as teleskope en aansoeke om toelaes. Belangrike bevindings in sterrekunde en fisika sluit nou gereeld perskonferensies in. Op die oog af is 'n perskonferensie perfek sinvol: dit bring wetenskaplikes en joernaliste in een kamer (of, in COVID-tye, 'n enkele webinar of zoomskerm) bymekaar. As die joernaliste vrae het, kan die wetenskaplikes dit intyds beantwoord. Maar sommige wetenskaplikes meen dat die perskonferensie 'n slegte idee is - veral as die bevindinge nog nie in 'n tydskrif met peer beoordeel is nie (soos die geval met BICEP2, is die navorsing eers enkele maande later gepubliseer).

Wetenskaplikes wat hul bevindings aan die pers voorlê voordat hulle hul werk met hul eweknieë deel, spring die geweer, sê Marcelo Gleiser, 'n fisikus aan die Dartmouth College. 'En dit is vir my 'n groot sonde.' Dit, sê hy, was BICEP2 se groot fout. "Hulle het 'n goeie eksperiment gedoen - maar hulle het nie gewag nie," sê hy. 'Hulle wou 'n groot plons maak.'

Maar, sê Keating, dat die BICEP2-uitslae ook nie geheim gehou is nie, nadat dit op dieselfde dag as die perskonferensie op arXiv.org geplaas is - 'n soort digitale skoonmaakhuis vir fisiese navorsing. In sy boek verduidelik hy die besluit van die span om die keuring van hul werk in 'n groot mate te bemark: 'In plaas daarvan om ons bevindinge tot 'n enkele skeidsregter se oë te beperk, is dit gewoonlik wat gebeur as wetenskaplikes hul bevindings aan 'n akademiese tydskrif voorlê - een wat moontlik 'n mededinger en laat ons resultate lek - ons het dit vir die hele wêreld oopgemaak. ” Hy merk op dat ander navorsingspanne dieselfde strategie aangeneem het, daarom het hulle geglo dat daar 'n sterk presedent vir hul optrede was.

Vandag voel Keating anders. Om 'n perskonferensie te hou 'was natuurlik 'n groot fout, terugskouend,' sê hy. In werklikheid sien hy perskonferensies nou as ''n spektakel wat die wetenskap nie nodig het nie', en let op dat dit tot in die negentigerjare skaars was. 'N Wetenskaplike deurbraak sal dieselfde impak hê met of sonder 'n perskonferensie, sê hy. Boonop, as daar blyk dat u verkeerd is, 'moet u die resultaat terugstuur en die tandepasta op die een of ander manier weer in die buis sit.'

Net soveel aandag as wat die perskonferensie van BICEP2 gekry het, het die hoogs gepoleerde YouTube-video wat deur die Stanford Universiteit uitgereik is - een van verskeie instansies wat die navorsing ondersteun het - baie meer oogballe getrek. In die video stap 'n navorser met die naam Chao-Lin Kuo, wat die detektors in die hart van die BICEP2-eksperiment ontwerp het, na die huis van die teoretiese fisikus Andrei Linde, een van die grondleggers van die inflasieteorie, op. Kuo, sjampanje in die hand, vertel Linde dat die teleskoop 'n duidelike sein gevind het van die oer-swaartekraggolwe. Linde is in ekstase, die kurk op die sjampanje is in die trane. Die video is meer as 3 miljoen keer gekyk. Die video was onvergeetlik, sê Gleiser, maar gegewe hoe die verhaal uiteindelik afgespeel het, sien hy dit nou as misleidend. 'Dit is 'n verleentheid,' sê hy. 'Dit is uiteindelik sleg vir almal se reputasie.'

Vir Wolchover maak die BICEP2-saak en die ontdekking van swaartekraggolwe wat die LIGO-span net twee jaar later aangekondig het, 'n interessante kontras. In albei gevalle was daar 'n perskonferensie wat baie dopgehou is - maar in die geval van LIGO is die gepubliseerde, eweknie-beoordeelde artikel terselfdertyd met die nuusbrief beskikbaar gestel. Met BICEP2 was daar omvangryke mediadekking, maar min wetenskaplike ondersoek, aangesien die navorsing nog gepubliseer moes word. Dit het uiteindelik 'gelei tot die baie openbare ondergang vir die eksperiment, en 'n eier op die gesig van sommige mense wat dit bedek,' sê sy.

En tog is ewekniebeoordeling geen wondermiddel nie; die Venus-fosfine-papier is in werklikheid eweknie-geëvalueer toe die resultate aan die pers voorgelê is. Die sleutel, sê Wolchover, is skeptisisme - iets wat volgens haar ontbreek in die mediadekking van die Venus-verhaal. Sy vrees dat mense 'n vae idee sal hê dat ons die lewe ontdek het ', sê sy. “And then they won’t see next week’s story that’s buried at the bottom of the newspaper, if it even makes it in somewhere like [The New York Times] saying that that result has been questioned.” A few weeks after the story broke, she tweeted: “The claim should have been approached with massive skepticism, given minor billing, or been skipped altogether for now.”

Marcia Bartusiak, a science journalist with decades of experience and an emeritus professor in the graduate science writing program at MIT, has seen it all before. For the scientists, there is “that desire to perhaps stick your neck out a little farther than you should have,” she says. “They’re on a tightrope of: They want the public’s interest, they want the continued funding – but they have to be careful to not disillusion people.”

Journalists, meanwhile, face similar pressures. Early in her career, Bartusiak was reporting for Discover magazine on the purported discovery of Martian meteorites. “But when I wrote the story, and I contained both sides, the editors wanted to pump up the exciting part – you know, ‘Meteorites from Mars?’ And they wanted to take out all the stuff about the evidence against it because they said ‘Oh, that just dilutes the story. It dilutes the punch.’”

About a decade later, Martian meteorites were in the news once again, this time with the startling claim that fossilised micro-organisms had been detected on a particular 2-kilogram chunk of rock known as Allan Hills 84001, named for the region of Antarctica where it had been recovered. Before the NASA press conference, held in Washington, DC on August 7, 1996, the scientists were likely urged to “be a little bit more firm, be more emphatic,” Seife found in his reporting after the event. The push to be confident rather than cautious and reserved was clear, he says. Soon afterward, President Clinton spoke from the south lawn of the White House, pledging to fully support “the search for further evidence of life on Mars.”

Eventually, the claims were scaled back the scientific consensus, when it was eventually reached, was that the rock most likely contained no micro-fossils after all. When I asked Seife how the “no fossils” coverage compared to the initial reporting, he laughed. The story “quietly faded away,” he said.

In the case of the Venus story, however, not everyone views what happened as problematic. “I don’t see it as an example of something that was horribly overhyped and then went south,” says David Grinspoon, an astrobiologist at the Planetary Science Institute in Tucson, Arizona. For starters, he says the team was reasonably cautious in presenting their results. If “other people show that they made a mistake, maybe that’ll end up being the story. That’s not a horrible story for science. That just shows how it works,” he says. And even if the results are mistaken, he says, it could be a “useful mistake” if the episode drives more scientists to investigate Venus’s atmosphere.

Just as the Venus-phosphine story was fading from the headlines, another seemingly big space story broke: In late October, NASA announced that astronomers using an airborne infrared radio telescope known as the Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy had detected water on the sunlit side of the moon, in a large lunar crater known as Clavius. Previous observations had been ambiguous, but now the scientists said they were sure. As NASA press releases go, this one was cautiously worded, noting that even the Sahara Desert contains 100 times more water than SOFIA had detected. Even so, it became a huge story. NASA’s administrator, Jim Bridenstine, tweeted that, while it wasn’t clear if could serve as a practical resource, “learning about water on the Moon is key for our #Artemis exploration plans,” referring to NASA’s plan to land humans on the moon by 2024.

But, as Seife notes, we’ve known there’s water on the moon ever since the Clementine mission in the mid-1990s. NASA, he says, took a moderately noteworthy discovery “and all of a sudden it turned to, ‘We’re going to land astronauts there, and they’ll harvest the water, and launch rockets up from the water’ – it just makes no sense.” In a similar vein, Phil Plait, an astronomer and prolific science blogger, tweeted that the published paper is “baie interesting and cool scientifically but tying it to Artemis is a MAJOR reach. Like, no. Stop.”

Several of the people I spoke with described a kind of feedback loop in which scientists are tempted to over-inflate their claims, with journalists playing along for the sake of a compelling story – with no obvious way of breaking the cycle. “I don’t know if we can totally abolish the hype,” says Bartusiak. “I think it’s always going to be with us.” An obvious danger, notes Gleiser, is that the public could become jaded, especially if science journalism begins to parallel the seesaw-like stories sometimes seen in health and lifestyle reporting, in which coffee, chocolate, and wine are either good for you or bad for you, their efficacy seeming to depend on the day of the week. The risk, Gleiser says, is that “we lose this very precious thing that our ancestors have worked very hard to develop, which is trust.”

A second, related, danger is that with everyone shouting their findings at the greatest possible volume, nothing coherent can be heard above the din. “It’s like how in a restaurant, when people start talking loudly, then other people start talking louder, and eventually everyone’s screaming,” says Wolchover.

A good first step, she and others suggest, would be to encourage coverage that more closely reflects the significance of the research being put forward. When that research is inconclusive, the audience needs be told so.

“If the public’s trust in science is undermined, that has a devastating impact, not only on scientists,” says Keating. “First the scientists will suffer, but then society will suffer.” This is especially serious, he suggests, in an age when trust in science and scientists is already on shaky footing. People will think, “We can’t trust science, which means knowledge, then who can we trust?”

This article was originally published on Undark. Lees die oorspronklike artikel.


The mountain consists of 1km of solid rock that filters away most of the charged particles from the cosmic rays. The filtered set consist of a part of the incident cosmic ray protons and pions and practically all the neutrinos.

If the detector was placed at the surface of the mountain, it would pick up billions of cosmic ray muons every hour and about 10 neutrino events per day. After placing inside the rock, it would detect only 300 muon events per hour and about 10 neutrino events per day of which 3 will be the desired muon neutrino events.


If neutrinos were massless, they would have to travel at c. But now we know they have mass, so they must travel at speeds less than c.

But (all?) other massive particles can be brought to rest. Why not neutrinos? Is there a theoretical reason that forbids it?

First, figure out how we bring to rest "other massive particles". Take an electron, for instance. Even assuming that we can bring it to rest (which we really can't if you think about it, but at the very least, we can confine it to a very small region of space), we capture and confine it using electromagnetic interaction. In other words, we use forces that it can interact with!

A neutrino doesn't interact with a lot of things. It has a very small mass, so its gravitational interaction is unbelievably weak. So forget about having it confined even around a very huge star. And what is left is its coupling via the weak interaction, which from its own name, is WEAK!

What you have is something that just don't bump into something else that easily and thus, can't be confined. It just won't be dragged and slowed down by everything surrounding it.

For example, take beta decay. Most of the time the energy is divided between electron and antineutrino, both getting a large share. But the shares are usually different, and electrons get a continuous spectra. Sometimes, rarely but with nonzero probability, the electrons get no energy whatsoever or only a small energy, getting stuck in a ground or excited state of the resulting atom or molecule, and the antineutrino gets all energy except for recoil of the atom. It must therefore also happen, rarely, that an electron gets almost entire energy of beta decay and the antineutrino is slow.

How would a slow neutrino behave? In particular, can a neutrino be unable to oscillate because its total energy suffices for only the lightest rest mass state but not for any others?