Когда полный, LBNF/DUNE будет самым большим экспериментом, когда-либо построенным в Соединенных Штатах, чтобы изучить свойства таинственных частиц, названных нейтрино. Открытие тайн этих частиц могло помочь объяснить больше о том, как вселенная работает и почему вопрос и не антивещество доминирует над вселенной.«Это инновационное и крупные подземные раскопки, которые будут скоро следовать, является четким сигналом глобальному научному сообществу, что США продвигаются со своим амбициозным планом вести глобальный меганаучный проект, сосредоточенный при объяснении свойств нейтрино как главная центральная часть его высокоэнергетической программы физики в течение следующих двух десятилетий или больше», говорит Дэвид Макфарлейн от Национальной ускорительной лаборатории SLAC Министерства энергетики.
Он возглавляет Комитет по Нейтрино Длинного Основания, который рассматривает научный, технический и организаторский прогресс, планы и решения, связанные с LBNF/DUNE.В эксперименте исследователи пошлют луч нейтрино 800 миль через Землю – от Ферми Национальная Лаборатория Акселератора под Чикаго в Sanford Lab, где четыре истории высоко, 70 000-тонный подземный датчик поймает частицы. Ученые изучат взаимодействия нейтрино в датчике, надеясь лучше понимать изменения, которые претерпевают частицы, поскольку они путешествуют по всей стране в меньше, чем мерцание глаза.Начиная с их открытия 61 несколько лет назад, нейтрино, оказалось, были одной из самых удивительных субатомных частиц, и то, что они изменяются между тремя различными государствами, является одной из их самых больших неожиданностей.
То открытие началось с солнечного эксперимента нейтрино во главе с физиком Рэем Дэвисом, выполненным в 1960-х в той же самой подземной шахте, которая теперь предоставит LBNF/DUNE помещение. Он был присужден Нобелевская премия по физике 2002 года за эту работу.
Ученые ДЮНЫ будут также искать различия в поведении между нейтрино и их коллегами антивещества, антинейтрино, которые могли дать представления о том, почему вопрос существует вообще и почему вопрос и антивещество не уничтожили друг друга после Большого взрыва. Кроме того, исследователи ДЮНЫ будут наблюдать за нейтрино, произведенными в звездных взрывах для далее нашего понимания этих сильных космических событий, и они будут искать ответ на давний фундаментальный вопрос того, стабильны ли протоны, компоненты атомных ядер, или имеют ограниченную целую жизнь.
Учреждения в десятках стран будут способствовать строительству ДЮНЫ. Эксперимент привлечет студентов и молодых ученых со всего мира, помогая способствовать следующему поколению лидеров в области и поддержать высококвалифицированные научные трудовые ресурсы в Соединенных Штатах и во всем мире.
Датчики прототипа ДЮНЫ находятся в работе в CERN, европейской лаборатории физики элементарных частиц, которая является крупным партнером в проекте. Технология, усовершенствованная для тех уменьшенных вариантов, будет проверена и расширена, когда крупные датчики ДЮНЫ будут построены.«Наша группа – принятие участия в строительстве и работе системой сбора данных для прототипа в CERN, который начнет брать данные в 2018», говорит Марк Конвери, глава команды SLAC LBNF/DUNE. «Мы будем также вовлечены в анализ этих данных, а также данных из подобных датчиков, используя передовые методы, такие как машинное обучение. Этот опыт поможет нам оптимизировать дизайн 70 000-тонного датчика.
Мы очень счастливы видеть, что строительство в Sanford Lab начинается как первый шаг к строительству гигантского датчика».SLAC также преследует понимание свойств нейтрино через множество других дополнительных экспериментальных программ. «SLAC быстро становится центром исследования в области нейтрино, свойства которых – решающий компонент понимания космологии и эволюции вселенной начиная с Большого взрыва», говорят JoAnne Hewett, директор Элементарной Физики элементарных частиц в SLAC.Теперь, когда первый полный совок земли был перемещен, команды начнут выкапывать больше чем 870 000 тонн скалы, чтобы создать огромные подземные пещеры для датчика ДЮНЫ.
Строительство, как предполагается, займет 10 лет.Это исследование финансируется Офисом САМКИ Науки вместе с CERN и международными партнерами из 30 стран.
Сотрудники ДЮНЫ приезжают из учреждений в Армении, Бразилии, Болгарии, Канаде, Чили, Китае, Колумбии, Чешской Республике, Финляндии, Франции, Греции, Индии, Иране, Италии, Японии, Мадагаскаре, Мексике, Нидерландах, Перу, Польше, Румынии, России, Южной Корее, Испании, Швеции, Швейцарии, Турции, Украине, Соединенном Королевстве и Соединенных Штатах.