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中微子通信:日新月异的信息科学

时间:2023-12-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:中微子通信在众多的通信载体中,中微子是科学家发现的一种有价值的通信载体之一。所谓中微子指的是基本粒子诸如质子、中子、电子、光子、介子等家族成员中的一员。实际上,就是采用中微子束代替电磁波传递信息的无线电通信方式。中微子通信装置分为发射和接收两部分。这样,便可以把中微子束所带的信息解调出来,达到通信的目的。中微子通信是目前世界上最先进的应用通信方式。

中微子通信:日新月异的信息科学

中微子通信

在众多的通信载体中,中微子是科学家发现的一种有价值的通信载体之一。

那么,什么是中微子呢?

所谓中微子指的是基本粒子诸如质子、中子、电子、光子、介子等家族成员中的一员。中微子属于轻子的范围,它的静态质量大约只有电子质量的一万分之一,几乎测不到它的存在。

中微子具有光的速度,而且具有穿越地球的本领。它的特点是,沿直线传播,从不发生折射和反射,因此,几乎不存在传输中的衰减而减少能量的弊端。据测算,中微子束在穿越地球时,其能量衰减也仅为一百亿分之一。

因此,科学家便设想把它用于通信上,而且在实践中证明,它是通信的良好载体。

那么,怎样利用中微子通信呢?

实际上,就是采用中微子束代替电磁波传递信息的无线电通信方式。

中微子通信装置分为发射和接收两部分。(www.xing528.com)

通信时,在发射端首先用高能质子加速器将质子加速到几千亿电子伏的能量,然后再用它去轰击一块金属靶子。这时,靶子的背面就会产生许多介子。这些介子一边运动,一边发生分裂,从而产生中微子和μ子。

然后,再让它们穿越钢板,μ子被钢板所吸收,剩下的便是中微子。如果用信号对中微子进行“改造”,那么它就会按人的意志,朝一个方向传递目标。

如果在接受端装一个贮有近亿吨水的特大水箱,里面置有星罗棋布的光探测器。当发射过来的中微子束从水中传过时,就会与原子核的中子发生核反应,从而产生μ子,μ子在水中高速前进,产生光电效应而放出光子,进而被水中的探测器接受。这样,便可以把中微子束所带的信息解调出来,达到通信的目的。

1978年12月19日,美国华盛顿海军研究所的科学家在世界上首次利用中微子作为信息载体,并取得成功。

那么,中微子通信有什么优点呢?

中微子通信是目前世界上最先进的应用通信方式。它不仅具有保密性强、稳定性好等特点,而且还有不受外界的干扰、传递信息快、对人体无害等优点。因此,被称为“当今世界最完全的通信”。

它不仅可以实现全球无线电通信,而且还可以穿透高空电离层,同其他星球通信。因此它将成为陆、海、空以及星际通信的最佳载体之一。

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