วันที่มืดมน นักดาราศาสตร์เสนอสสารมืดเพื่ออธิบายคุณลักษณะบางอย่างของเอกภพ เช่น ข้อเท็จจริงที่ว่ากาแล็กซีหมุนเร็วกว่าปริมาณของสสารที่มองเห็นได้ซึ่งอยู่ในนั้นอธิบายได้ คิดว่าสสารมืดบางส่วนมีอยู่ในรูปของสสารธรรมดาที่ไม่ “ส่องแสง” แต่นักฟิสิกส์หลายคนเชื่อว่าส่วนสำคัญของมันมาในรูปของอนุภาคใหม่ เช่น อนุภาคขนาดใหญ่ที่มีปฏิสัมพันธ์อย่างอ่อน (WIMPs) อย่างไรก็ตาม อนุภาคเหล่านี้
ตรวจพบ
เช่นเดียวกับนักวิจัยหลายๆ คน สมิธมีความเครียดในการทำงานในสถานที่ที่ไม่ธรรมดา “มันทำให้มีความท้าทายมากขึ้น เพื่อให้การทดลองได้ผล เพื่อให้ทีมทำงานร่วมกันได้ดี และดึงศักยภาพของตัวเองออกมาได้ดีที่สุด” เขากล่าว “การทำงานในเหมืองไม่เหมือนกับที่หลายๆ คนจินตนาการว่า
เหมืองจะต้องเป็น ต้องคลานผ่านรู และอื่นๆ” สปูนเนอร์กล่าวเสริม “เห็นได้ชัดว่าไม่มีหน้าต่างหรืออะไรเลย แต่มีพื้นที่กว้างขวางและห้องแล็บมีแสงสว่างเพียงพอ โดยทั่วไปเมื่อคุณอยู่ที่นั่น มันก็เหมือนกับการทำงานในห้องแล็บอื่นๆ” ความร่วมมือนี้วางแผนที่จะเปิดห้องปฏิบัติการใหม่ที่
ทั้งบนและล่างในปลายปีนี้ โดยได้รับทุนสนับสนุน 3.8 ล้านปอนด์จากกองทุนโครงสร้างพื้นฐานร่วมของรัฐบาล ฟิสิกส์บนน้ำแข็งไนเจล สมิธยังประสบกับความยากลำบากในการทำฟิสิกส์ในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงและรุนแรงยิ่งกว่าเดิม นั่นคือขั้วโลกใต้ เนื่องจากอยู่ใกล้แกนโลกมาก
การทดลองที่ขั้วโลกใต้จึงเพลิดเพลินกับการชมบางส่วนของท้องฟ้าได้อย่างต่อเนื่อง นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์หลายประเภท เช่น การวัดรังสีพื้นหลังของจักรวาล ท้องฟ้าเหนือที่ราบสูงแอนตาร์กติกยังชัดเจนมากในช่วงอินฟราเรด ไมโครเวฟ
และความยาวคลื่นต่ำกว่ามิลลิเมตร เนื่องจากอากาศแห้งและเย็น สมิธไปเยือนขั้วโลกครั้งแรกในช่วงกลางทศวรรษ 1980 ในฐานะนักศึกษาปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยลีดส์เพื่อค้นคว้าศัตรูของการทดลองเกี่ยวกับสสารมืด ซึ่งก็คือรังสีคอสมิก และหลังจากนั้นก็ใช้เวลาหนึ่งปีเต็มที่นั่น
ในช่วงเวลานั้น
เขาประสบกับความรุนแรงอย่างเต็มที่ของ ฤดูหนาวของออสเตรเลีย “อุณหภูมิที่ขั้วโลกในฤดูร้อนอาจสูงถึง 15 ต่ำกว่าศูนย์” สมิธกล่าว “ในช่วงฤดูหนาวอุณหภูมิจะต่ำกว่ามาตรฐาน 60 °C”ได้ยากมาก หากมีอยู่จริง เนื่องจากอนุภาคเหล่านี้มีปฏิสัมพันธ์กับสสารทั่วไปเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ดังนั้นจึงจำเป็น
เช่นเดียวกับบุคลากรทุกคนที่ใช้เวลาอยู่ที่ขั้วโลก เขาต้องเข้ารับการตรวจร่างกายอย่างเต็มรูปแบบเพื่อตรวจสอบว่าเขาสามารถทนต่อสภาพแวดล้อมที่ขั้วโลกได้ นอกจากนี้เขายังต้องทำการทดสอบทางจิตวิทยาแบบเดียวกับที่ให้กับลูกเรือเรือดำน้ำนิวเคลียร์ “มีความคล้ายคลึงกับการทำงานใต้ดิน” เขากล่าว
“คุณอยู่ในสภาพแวดล้อมที่ปิดล้อม ซึ่งค่อนข้างยากที่จะออกไปได้ ด้วยกลุ่มคนจำนวนน้อยที่คุณต้องทำงานด้วยและไปต่อ” ความเป็นจริงของการทำงานที่ขั้วโลกใต้ได้รับการเน้นย้ำเมื่อปีที่แล้วเมื่อ นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์อายุ 32 ปีที่ทำงาน ต้องติดตั้งเครื่องตรวจจับสสารมืดที่อยู่ลึกลงไปใต้ดินเพื่อป้องกัน
นอกจากอุณหภูมิที่ต่ำกว่าศูนย์แล้ว ผู้เข้าชมยังต้องคุ้นเคยกับอากาศที่เบาบางอีกด้วย ที่ความสูง 3,000 ม. เหนือระดับน้ำทะเล สถานีขั้วโลกจะสร้างความเครียดในร่างกายที่คล้ายคลึงกันกับผู้ที่มีประสบการณ์ระหว่างการเดินทางปีนเขาในระดับความสูงสูง “เมื่อคุณก้าวลงจากเครื่องบินครั้งแรก
มันค่อนข้างจะน่าตกใจอย่างมาก” สมิธกล่าว “คุณเลือดกำเดาไหลและปวดหัวทันที และการเดิน 100 เมตรไปยังโดมนั้นค่อนข้างต้องใช้ความพยายาม”ความรู้สึกแรกเริ่มนี้เหมือนกับการถูก “รถบรรทุกขนาดใหญ่ชนเข้าที่หน้าอก” S ซึ่งเป็นสมาชิกของการทำงานร่วมกันกล่าว แต่เธอปรับตัวเข้ากับบรรยากาศ
ที่หนาวเย็น
และวันเวลาอันยาวนานได้อย่างรวดเร็ว และเริ่มหลงรักสภาพแวดล้อมที่โหดร้ายซึ่ง ซึ่งเป็น “กล้องโทรทรรศน์นิวตริโน” ที่ถูกฝังอยู่ใต้น้ำแข็งแอนตาร์กติก 3 กม. ตอนนี้ถูกแมลงกัดที่แอนตาร์กติกแล้ว Tilav มีความสุขมากกว่าที่ได้เดินทางไปจนสุดขอบโลกเพื่อตามหาอนุภาคมูลฐาน
อันที่จริง เธอเคยไปเยือนขั้วโลกใต้มาแล้ว 5 ครั้ง โดยใช้เวลาหนึ่งหรือสองเดือนในแต่ละครั้ง และรอคอยที่จะได้กลับมาในเดือนธันวาคม “ฉันไม่ได้ไปสี่ปีแล้ว และฉันก็คิดถึงมันมาก” เธอกล่าว “มีวงดนตรีและปาร์ตี้สุดเหวี่ยง และมันสนุกมาก” หนาวขึ้นเรื่อยๆในช่วงฤดูร้อนของออสเตรเลีย
ผู้คนจำนวนระหว่าง 150 ถึง 200 คนอาจพักอยู่ในเต็นท์ผ้าใบที่มีระบบทำความร้อนจากส่วนกลางจำนวนมากบนน้ำแข็ง โดยแต่ละหลังจะมีพื้นที่นั่งเล่นส่วนตัว ลูกเรือทุกคนที่หลบหนาวจะอยู่ในโดมเนื้ออลูมิเนียมที่ทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางของค่าย อาหารทั้งหมดถูกส่งไปที่ฐาน และพนักงานในครัว
พยายามอย่างสุดความสามารถเพื่อเอาใจผู้ที่อาศัยอยู่ในน้ำแข็ง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากน้ำในแคมป์ทั้งหมดต้องละลาย การอาบน้ำจึงทำได้ไม่เกิน 2 นาที สัปดาห์ละ 2 ครั้ง ในขณะที่สภาพความเป็นอยู่ยังคงเรียบง่าย สิ่งอำนวยความสะดวกในการทำงานได้รับการปรับปรุงอย่างมากในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา
จากข้อมูล นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาจากมหาวิทยาลัยชิคาโก ออกไปผจญภัยที่ขั้วโลกใต้เป็นครั้งแรกเมื่ออายุ 19 ปีในระดับปริญญาตรีที่มหาวิทยาลัย ซึ่งเขาได้มีส่วนร่วมในการทดลองเกี่ยวกับรังสีพื้นหลังของจักรวาล เขาได้เดินทางไปยังค่ายอีก 8 ครั้ง รวมถึงการเข้าพัก 14 เดือนหนึ่งครั้ง
เพื่อใช้ประโยชน์จากความเสถียรของบรรยากาศที่ราบสูงแอนตาร์กติกและจุดชมวิวบนท้องฟ้า ศูนย์วิจัยฟิสิกส์ดาราศาสตร์ในทวีปแอนตาร์กติกา (CARA) ซึ่งมีสำนักงานใหญ่อยู่ที่มหาวิทยาลัยชิคาโก ดำเนินการเกี่ยวกับเครื่องตรวจจับรังสีพื้นหลังของจักรวาลและอุปกรณ์ขนาดต่ำกว่ามิลลิเมตรจำนวนหนึ่ง
credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
