物理學家中了大樂透,而且連中 4 次?

#話都給我講就好系列-70-1-20190617-中二主任編碼編到暈了

物理學家中了 #大樂透,而且連中 4 次?!這可是物理界的大事!

各國研究人員集結於義大利 Gran Sasso 國家實驗室,為了探測宇宙中的「#暗物質」的「XENON Collaboration」計畫,意外偵測到一個人類有史以來看到的最稀有的事件:#氙124 的「#雙微中子雙beta捕捉」(double-neutrino double-beta capture):原子核從抓了兩個內層電子,跟兩個質子結合變成了兩個中子。

這個衰變的 #半衰期 是 180「億兆」年是宇宙年齡的一兆倍,在這個機構中為了偵測宇宙中的暗物質,存放了 3500 公斤的氙,也就是「17 後面加 28 個零」個氙原子,根據其半衰期估計機率,這麼多的原子在實驗期間內,只有「一個」會發生這種衰變,而這個衰變就被科學家看到了。這個「17 後面加 28 個零分之一」的機率,大約是連中四次大樂透頭獎的機率,物理學家運氣也太好了吧!

其實不是運氣好,而是為了偵測理論上構成暗物質的「#弱作用大質量粒子」(weakly interacting massive particles, #WIMPs)可能產生的雙電子捕捉(但是沒有微中子),XENON Collaboration在這個偵測器裡面佈下了天羅地網,也就是靈敏度超高的偵測器,因為理論預期這種衰變的事件極少,如果不能做到滴水不漏的話,就算發生了,沒看到的話也是白搭。這個成果,發表於4月24日的 Nature。

這個故事給我們的人生教訓是,想要中樂透靠的不是運氣,靠的是包牌!如果你能包牌,機率再低的事件也能百發百中!

過去曾經觀測到的同類事件,只有在「鋇」跟「氪」這兩個元素看到,對,後者就是 #超人 出生的那個星球,然後超人怕得要死的那個元素!

Nature報導:https://www.nature.com/articles/d41586-019-01212-8
Nature論文:https://www.nature.com/articles/s41586-019-1124-4

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#超中二物理系主任雜記
#等我征服世界就把粒子物理學列為全人類必修
#生命宇宙與萬事萬物什麼都馬跟物理有關
#話都給我講就好其之70

圖一:跟超人的命運息息相關的「氪」元素,也有這種雙微中子雙電子捕捉反應(來源:DC Comics)
圖二:雙微中子雙beta捕捉示意圖(來源:Nature)
圖三:本實驗偵測器中所使用的光電倍增管(來源:Xenon Collaboration)

物理學家中了 #大樂透,而且連中 4 次?!這可是物理界的大事!各國研究人員集結於義大利 Gran Sasso 國家實驗室,為了探測宇宙中的「#暗物質」的「XENON...

東海大學應用物理系發佈於 2019年6月16日 星期日

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