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地球上磁场最弱的房间

时间: 2016年10月24日 | 作者: 莎拉·卢因 | 来源: 环球科学
这个地球上磁场最弱的房间,或许可以帮助研究人员找到5个科学谜题的答案。

撰文 莎拉·卢因(Sarah Lewin) 翻译 张哲            

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    人们鲜会因为什么东西最弱而庆祝,不过今年夏天,科学家将在图中这个全太阳系磁场强度最弱的房间里,进行很多实验,他们对此很兴奋。在这间由德国慕尼黑工业大学的物理学家建造的房间里,磁场强度只有周围环境中磁场强度的百万分之一,是此前人造结构中最弱磁场强度的十分之一,比行星间广袤真空中的磁场强度还要低。该房间外面有多层高度磁化的金属,可以防止磁场穿透进入房间内部。这样一来,房间内就可以进行超精密的实验,而基本不会被地球、电子设备、活体等发出的磁场干扰。因此,这样一间磁场强度极弱的房间为研究物理学、生物学和医学中诸多重要问题提供了一个绝佳的机会。

 宇宙中的物质为什么比反物质多?慕尼黑工业大学的物理学家将会观察,在强电场和精确受控的磁场中,中子的自旋性质是否会随磁场发生变化。如果这种粒子明显脱离平衡,例如电荷分布略微不均匀,可能会提供线索,揭示物质不对称是如何发生的。

 是否存在磁单极子?如果存在只有一个磁极的粒子,它们就能穿透房间的防护金属层。由于房间内没有其他磁场干扰,传感器将记录到磁场活动增加。

 暗物质是由什么组成的?研究人员打算监测房间,以寻找理论预言的“像轴子一样的”(axionlike)暗物质粒子,这些粒子可能影响到了一些原子的自旋。

 动物如何利用磁场来导航?通过在没有磁场活动的环境下饲养生命体,研究人员或许能弄清楚动物利用磁场的能力到底是后天习得的,还是与生俱来的。

 磁现象对揭示人体健康能做什么?任何没有磁噪音的空间,都可能有助于更精确的诊断:比如说,将母亲心脏的磁场与腹中胎儿心脏的磁场进行区分,从而确定胎儿发育是否正常。

 


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