中国人首次开展太空科学实验是哪一年


中国人首次开展太空科学实验是哪一年

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科学家用两种方法测量了地面上中子的寿命,得到了两个结果 。这种差异超出了实验误差所能解释的范围 。现在科学家用Tai 空船测量宇宙中中子的寿命空,试图解决地面上测量结果的差异 。
中子可以在原子核内稳定存在,但一旦离开原子核的环境,其寿命就很短 。
为什么要测量中子的寿命?因为很多科学家认为,这与宇宙在138亿年前大爆炸后的10秒到20分钟内如何产生各种粒子有着重要的联系 。科学家认为,知道中子的生命周期可以进一步细化这个时间范围 。
这个项目的负责人、约翰霍普金斯大学应用物理实验室的行星科学家杰克威尔逊(Jack Wilson)说:“这是历史上第一次测量出too 空环境中中子的寿命 。这表明了这种方法的可行性,并有望在未来帮助解决这一难题 。”
自20世纪90年代以来,科学家们已经使用“瓶子”和“射线”方法来测量中子的寿命 。
“瓶”法是单独利用机械、重力和磁场条件,或者这些条件的组合环境来俘获中子,测量中子的衰变期 。测量结果是14分29秒,误差0.5秒 。
“射线”法发射中子束,用中子衰变的质子和电子的数量来衡量 。测量结果是14分48秒,误差2秒 。
9秒的差别看似不多,但即使考虑到两种方法的误差,两种结果仍然不一致 。
研究人员使用了美国宇航局的信使号水星探测器的数据,该探测器在2011年至2015年期间两次飞往金星,三次飞往水星 。
研究人员认为,当宇宙射线触及恒星时,射线中的原子与行星表面或大气的碰撞会导致一些中子被撞出原子核 。这些中子在宇宙中逃逸空并迅速衰变 。理论上,距离行星表面越高的位置,可以探测到的中子越少 。
研究人员发现,在距离金星表面339公里的最低高度,信使号接近中子衰变前飞行的最长距离;同样,飞越水星时,最低高度为205公里 。
威尔逊说,“这就像一个大瓶子实验 。它没有使用瓶壁或磁场,而是利用金星的引力来限制中子并测量它们的生命周期 。”
为了计算中子的生命周期,科学家们使用生命周期为10-17分钟的数值建模,推导出每种情况下在跳跃过程中将要探测到的中子数量 。结果表明,中子寿命周期为13分钟的模型最接近实测值 。
研究人员认为这个结果的误差在60秒左右,也就是说这个结果仍然在地面的两次测量之间,仍然无法解决这个谜题 。
研究人员表示,这项研究证明了这种方法的可行性,相当了不起 。威尔逊说,“我们的最终目标是建造一个[/k0/]船测量仪器,精确测量中子星的寿命 。”
【中国人首次开展太空科学实验是哪一年】这项研究最近发表在《物理评论研究》上 。

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