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1 # 科學探秘頻道
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2 # 科普大世界
我們如今使用的電子通訊手段是無線電波傳播,它有一個缺點就是容易被阻擋,比如在電梯、地下車庫,或者深山裡,手機就常常沒有訊號,就是一些高樓大廈中,如果裡面沒有訊號擴大器也會收不到訊號,而海洋中的潛艇的對外通訊也一直是個大難題,造成這些問題的原因就是因為無線電波容易被物體所阻擋,特別是金屬,往往很薄的鐵皮就可以把無線電波給完全遮蔽,但是我們如果能把無線電波通訊改成中微子通訊的話,基本就不會有這樣的情況出現了。
中微子是什麼東西呢?它是一種基本粒子,屬於輕子的一種,物理特性呈中性,自身不帶電,有人認為其質量小於電子的百萬分之一,也有說它根本沒有靜止質量。中微子的運動速度非常快,和光速基本一樣,由於個頭極小,可以穿梭於原子內部,而且不具備電磁力,極少會和其他物體和物質發生作用,所以它在物體中的穿行幾乎不受阻擋,每時每刻都有上千萬億的中微子穿過我們的身體而我們卻毫無察覺,有更多的中微子時刻都在穿越地球,穿過之後其能量也基本沒有衰減,所以它也是一種非常理想的資訊載體。
中微子通訊就是利用中微子來運載傳遞資訊的一種通訊方式,如果這種技術成熟的話,那麼只要有一個周圍的資訊發射源,我們無論處於地球的何處位置,無論是處於深海中,地下礦洞中,山洞中、地球的對面乃至外太空,都能收到它的訊號,而且我們還可以利用這種技術給整個地球拍照,從而得到地球的真實結構和尋找地球內部的礦產資源等。
雖然中微子通訊看起來還很遙遠,但實際上關於它的研究卻沒有停止過,而且也取得了很大的成果。上世紀70年代時,美科學家就將中微子加速器產生的中微子束隔著數重大山發射了出去,而另一端接收裝置成功地感測到了穿山涉水而來的中微子訊號,證明了中微子的不可阻擋性。到了80年代時前蘇聯和美國進行了跨越部分地球地層的中微子通訊的試驗,也獲得了成功,而美國軍方也透過一艘核潛艇做過中微子深海通訊試驗,很好的保持了潛艇和水面艦艇的聯絡,這些也都說明中微子通訊是可行的。
不過要將中微子通訊投入實際應用的話,目前來看仍然有許多有待進一步解決的問題,首先就是如何用較簡便的方法獲得一些能量極高而又有足夠束流強度的中微子束,再就是以及如何對它進行有效的控測,而我們地球所在的宇宙空間中遍佈各種中微子,所以理清中微子干擾、識別正確訊號也是一大難題,另外中微子發射和接收裝置也還不易小型化,不過相信隨著相關領域的科學技術的進步,未來中微子通訊或將大行其道。
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3 # 阿中芳1
我們現在使用無線電波通訊,利用的就是它的一個特點,它容易被接受並轉化,換句話說,一定意義上就是容易被攔截,接收本身就是攔截,至少是部分攔截。那麼我們看看中微子,它們能夠輕易地穿過地球,也就是說,它們很難被攔截,也就是他們很難被接收。如果找不到接收器的話,怎麼進行通訊呢?
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4 # 章彥博
中微子能穿透地球,和用中微子來通訊,實際上是相互矛盾的事情。
這是日本的「超級神岡探測器」,專門用來探測中微子:
這裡面一個個的都是什麼呢?是光電倍增管,每一個有這麼大:
放這些圖想說明什麼呢?
要探測中微子,需要非常非常大的探測器。
為什麼會這樣呢?因為中微子幾乎不與物質發生相互作用。
這就解釋了為什麼中微子可以穿透地球——因為沒有物質與它發生相互作用,也就沒有阻擋。
但正因為沒有相互作用,所以探測它也非常困難。它就像是一個隱身人,存在,但極難探測。
如果很難探測,即便它攜帶了大量的資訊,我們也用不了,這樣也就很難用中微子進行通訊了。
當然,如果真的可以用中微子通訊,還是有很多有意思的用途的。比如將中微子穿透地球,把資訊傳給對方。由於在地核內部傳送,所以根本不用擔心被竊聽。而且粒子束本身可以做的很細,這樣也很難被竊聽到。所以用作保密通訊還是非常有用的。
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中微子通訊,是一種前景十分誘人的通訊技術,這種通訊技術比其它現有通訊技術優異的多。
我們都知道,中微子是一類質量連電子的萬分之一都比不上,且幾乎不可其它粒子相互作用的微小粒子。因為沒有電磁相互作用,體積又小,所以中微子幾乎可以穿越任意物質。不論是鋼鐵,還是石頭,中微子都可以輕鬆穿過。甚至穿過地球也毫不費力,每秒鐘會有1000萬億個來自太陽的中微子穿過每個人的身體,甚至在夜晚,太陽位於地球另一邊時也一樣。
所以,如果可以利用中微子神奇的“穿牆術”進行通訊,那麼將會得到穩定性極強,滲透深度極佳的通訊技術。一般的微波、米波通訊技術,主要靠衛星和訊號塔中繼,不僅容易受到周圍磁場或者電場的干擾,訊號的傳播範圍也不理想,在大山或者人跡罕至的地方,基本就沒有什麼通訊訊號了。但是如果使用中微子進行通訊,則不論環境多麼惡劣,掩體多麼巨大,磁場多麼強,中微子穿過它們仍然十分輕鬆毫無壓力。
這樣完全可以保證通訊的縱向深度已經抗干擾能力。 但是,雖然中微子通訊的前景一片光明,但是想實現中微子通訊卻有點難。因為中微子太小,不帶電,沒有電磁作用且速度接近光速,所以設計一種可以產生、儲存、發射、讀取中微子的儀器裝置,幾乎不可能。即便是生產出來,那麼使用中微子通訊套餐,花費肯地不菲,一般人肯定用不起。