Ich brauche ein Kilogramm Neutrinos. Was sind die Herausforderungen?

Neutrinos haben sehr wenig Masse und reagieren mit fast allem extrem schwach.

Eine Möglichkeit, es einzufangen, besteht darin, die Schwerkraft zu nutzen. Sogar Photonen können von Schwarzen Löchern eingefangen werden, daher halte ich es für ziemlich vernünftig, zu versuchen, Neutrinos zu sammeln, indem man ein extrem schweres Objekt in die Nähe der Sonne stellt und eine Flasche um die Neutrinos stellt, die es umkreisen (die eigentliche "Flasche" dient nur dem Schein und tut es nicht nichts tun, obwohl ich denke, Sie könnten es am Schwarzen Loch befestigen, damit etwas die Flasche herumtragen könnte, was das Schwarze Loch bewegen würde, was dazu führen würde, dass die Neutrinos folgen).

In Ihrem Fall möchten Sie 1 kg Neutrinos in einer "Flasche", sodass es nicht ausreicht, wenn diese Neutrinos in einer großen Umlaufbahn kreisen. Aber wenn Sie ein Schwarzes Loch geschaffen haben, das eine Photonenkugel (Radius, in dem Photonen gefangen sind) von der Größe einer Flasche hat, dann ist es möglich, dass Neutrinos in der Lage sind, in einer flaschengroßen Umlaufbahn zu kreisen. Jupiter hat ungefähr die Masse, die für einen "Schwarzschild-Radius" von erforderlich ist$\approx 3m$Wenn Sie also etwas in dieser Größenordnung hätten, könnten Sie es zum Sammeln der Neutrinos verwenden. (Obwohl ich es in meinem Beispiel mit Licht ausarbeite, während die Umlaufbahnen unterschiedlich sein werden, da Neutrinos eine winzige Masse haben. Vielleicht kann jemand hier die Details hier genauer ausführen?)

Gar nicht so einfach, ein Mini-Schwarzes Loch mit der Masse des Jupiter herumzuschleppen. Auch das tatsächliche Sammeln dieser Neutrinos wird eine schwierige Aufgabe sein, da der Querschnitt von Neutrinos von der Sonne, die flaschengroße stabile Umlaufbahnen haben (die von unserem Schwarzen Loch eingefangen werden), wahrscheinlich sehr klein ist. Ein Trick, der hier funktionieren könnte, besteht darin, Gravitationslinsen zu verwenden, um zu versuchen, die von der Sonne kommenden Neutrinos auf einen kleineren Bereich zu fokussieren (obwohl Wikipedia mir sagt, dass Gravitationslinsen nicht wie Optik sind und keinen Brennpunkt haben, also habe ich ' bin mir nicht sicher ob das geht).

Um zu den Komplikationen beizutragen, oszillieren Neutrinos sowohl berühmt als auch bizarr zwischen "Aromen", wenn sie sich über große Entfernungen ausbreiten, was meiner Meinung nach die Situation nur noch komplizierter macht.

Gute Frage! Der einzige Weg, denke ich, wäre, ein Gerät für negative Energie zu erfinden, das Raum (Zeit) ausdehnt. Dazu müssen Sie eine exotische Materie erschaffen. Die Neutrinos in Ihrer Flasche haben eine "leichte" Tendenz, daraus zu entkommen. Wenn Sie das Gerät um die Flasche legen, dehnt sich der Raum um das Gerät herum zur Flasche hin aus, sodass die Neutrinos nicht entweichen können. Jedes Mal, wenn sie denken, dass die Oberfläche der Flasche in Reichweite ist, weicht sie zurück. Vielleicht geht die Flasche kaputt, aber wenn man sie stark genug macht (was auch eine gehörige Portion Genie erfordert), "Katze im Katzenklo" ("kat in 't bakkie"), wie der Ausdruck auf Niederländisch für etwas steht " einfach". Sie müssen auch sicherstellen, dass der Raum um die Flasche herum nicht beeinträchtigt wird.

Vielleicht ist es einfacher, ein Kraftfeld in der Flasche erscheinen zu lassen. Ein schwaches Kraftfeld, da dies die einzige Kraft ist, die mit Neutrinos interagiert. Dafür braucht man eine Menge W-Bosonen. Zu kaufen bei CERN. Wenn Sie einen Weg finden, sie lange genug halten zu lassen (sie sind ziemlich massiv, sodass die Lichtgeschwindigkeit nicht berücksichtigt werden muss), bombardieren Sie die Flasche mit den W-Bosonen, und die Neutrinos bleiben möglicherweise darin. Ich denke, das ist der einzige Weg. Vielleicht reicht es auch aus, ein W-produzierendes Gerät um die Flasche herum anzubringen. Das Problem verschiebt sich jedoch dahin, die W-Teilchen in eine Flasche zu füllen oder eine W-Teilchen erzeugende Vorrichtung zu schaffen (die ein schwaches Kraftfeld erzeugendes Gerät erzeugt).

Wie sammelt man die Neutrinos überhaupt? Kalte Neutrinos bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit und werden mit dieser Geschwindigkeit fortfahren, nachdem sie mit einem schwachen Kraftfeld interagiert haben. Wie in einem Kommentar gesagt, dauert es fünf Jahre, bis eine Menge von 5 Kilogramm Neutrinos die Erde passieren. Bringen Sie also Geräte um die Sonne herum, um alle ausgehenden Neutrinos zur Erde zu lenken (obwohl eine Wartezeit von fünf Jahren nicht zu lang sein sollte, um die Welt vor einer vom Menschen verursachten Katastrophe zu retten, wie sie sich derzeit langsam entfaltet). Das Gerät sollte W-Partikel produzieren, da dies die einzigen Mittel zur Wechselwirkung sind (Z-Partikel reichen jedoch auch aus). Sie können dasselbe Gerät verwenden, um die Neutrinos umzuleiten, die sonst die Erde passieren würden. Sobald Sie sie auf Ihre Flasche umgeleitet (fokussiert) haben, dann kannst du sie in kleinen Kreisen bewegen lassen, indem du sie mit gut eingestellten W-Partikeln beschießt und sie anschließend (wieder mit W-Partikeln) in deine Flasche legst. Dieses Gerät muss ständig in Betrieb sein, da sonst die Neutrinos entweichen. Sie können zur Sicherheit das Raumerweiterungsgerät um die Flasche legen, obwohl die Erde dies möglicherweise nicht überleben wird. Ich bin mir nicht sicher, ob Sie die Speicherplatzerweiterung lokal anwenden können.

Die zweite Möglichkeit Wie Sie wissen, entsteht ein Neutrino, wenn zwei Protonen verschmelzen. Wie viele Protonen werden benötigt, damit ein Kilogramm Neutrinos entsteht? Dann müssen Sie die Masse eines Neutrinos kennen. Für das leichteste Neutrino ist dies$1.25 \cdot 10^{-37}(kg)$. Für ein Kilo brauchen wir also ca$10^{37}$Neutrinos und wir brauchen doppelt so viele Protonen. Zu wissen, dass die Masse eines Protons ist$1.8\cdot 10^{-27}(kg)$, wir brauchen ca$3.6 \cdot 10^{10}(kg)$. In Worten, ungefähr sechsunddreißig Milliarden Kilogramm. Das ist ein hoher Haufen von Protonen, aber überschaubar. Sie zum Schmelzen zu bringen, ist auch überschaubar. Der beste Weg (glaube ich) ist, eine zweikugelige Schale um Ihre Flasche zu legen und die Fusionsreaktion zwischen ihnen stattfinden zu lassen. Für die Produktion von Neutrinos ist also gesorgt. Wie bleiben sie in der Flasche? Dazu muss man immer die Schwerkraft oder die Wochenkraft einbeziehen. Ich werde W-Teilchen (oder Z's) verwenden. Platzieren Sie eine Reihe von W- und Z-Partikelkanonen in der Nähe Ihrer Flasche und richten Sie sie darauf. Wenn die Kanonen drei (sechs, zwei parallele Ebenen für jede Richtung) senkrechte Teilchenschauer um die Flasche herum schicken, könnten die Neutrinos in der Flasche bleiben. Das Problem wird sein, dass dies nur angewendet werden kann, nachdem Sie die Flasche gefüllt haben. Die Flasche selbst ist'

Um Ihre Frage zu beantworten, Ihre Probleme wären, gelinde gesagt, riesig. Aber wenn Sie erfolgreich sind, wird die Auszahlung beträchtlich sein.