Масу Землі зважили за допомогою нейтрино

Опубликованно 20.11.2018 03:06

Масу нашої планети вперше визначив англійський фізик Генрі Кавендіш ще в кінці XVIII століття. Для вимірювання він використовував крутильні ваги, укладені в дерев'яний кожух, щоб прибрати потенційно можливий вплив руху повітря.

Експеримент Кавендіша зі все більш досконалою технікою повторювався до початку ХХІ століття як мінімум дюжину разів, але в основі це було все те ж саме пряме вимірювання сили тяжіння. І ось справа дійшла до принципових змін методики.

Тріо дослідників з CSIC-Universitat de Val?ncia і Universitat de Barcelona використовувало дані від нейтринного детектора IceCube в Антарктиді для вимірювання маси Землі. У своїй статті, опублікованій в журналі Nature Physics, Андреа Донини, Серхіо Паломарес-Руїс і Хорді Сальвадо описують отримані результати.

Для розрахунків було використано кількість нейтрино, зареєстрованих детектором за час його роботи. В даному випадку дослідників цікавили атмосферні нейтрино, що народжуються у верхніх шарах земної атмосфери при її бомбардування високоенергетичними космічними частинками, і далі проходять крізь планету до детектора.

Для нейтрино Земля практично прозора, але іноді частинки все-таки взаємодіють з речовиною і сліди цих взаємодій уловлюються детектором.

Сьогоднішній стан нейтринної астрономії дає можливість оцінки — поки дуже приблизної кількості нейтрино, що летять в приблизно потрібному нам напрямку, крізь Землю до детектора. Якщо вважати, що потік дещо послаблюється нашою планетою, то, зіставивши кількість, яка має бути у вакуумі, з тим, що реально реєструється «Кубом», можна попыться оцінити середню щільність тих шарів Землі, через які пройшли нейтрино, так і сукупну щільність теж. Остання непогано відома з часів Кавендіша, а от оцінку щільності шарів його метод дати не може.

Учасники роботи називають свій метод нейтринної томографією» і сподіваються, що по мірі накопичення спостережень він зможе давати більш точні результати.

Нагадаємо, раніше повідомлялося, що підрахована маса всього живого на Землі.

Категория: Технологии