Wissenschaftler starten ein ehrgeiziges Projekt namens SQUIRE mit dem Ziel, unseren gesamten Planeten in einen gigantischen Physikdetektor zu verwandeln.
Durch das Einbringen hochempfindlicher Quantensensoren in den Orbit hofft das Projekt, seltsame „spinabhängige Wechselwirkungen“ aufzudecken – entscheidende Hinweise, die zur Entdeckung dunkler Materie und Kräfte jenseits unseres derzeitigen Verständnisses führen könnten.
Laut einer in der Fachzeitschrift Science China Press veröffentlichten Studie sieht das Projekt die Installation von Präzisionsmessinstrumenten auf Weltraumplattformen wie der chinesischen Raumstation vor.
Das Kernprinzip beruht auf der Entdeckung seltener physikalischer Wechselwirkungen zwischen Elementarteilchen, die von ihrem „Spin“ (Drehimpuls) und ihrer Relativgeschwindigkeit abhängen.
Durch diese Wechselwirkungen können winzige Veränderungen der atomaren Energieniveaus hervorgerufen werden, die sich als „Pseudomagnetfelder“ manifestieren und von Quantensensoren erfasst werden können.
Die Weltraumumgebung bietet einzigartige Vorteile, die bodengebundene Labore nicht nachbilden können.
Erstens verstärkt die extrem hohe Geschwindigkeit der Raumstation (etwa 7,67 km/s) das Signal geschwindigkeitsabhängiger Wechselwirkungen erheblich.
Noch wichtiger ist jedoch, dass die Erde als riesige natürliche Quelle spinpolarisierter Teilchen fungiert. Ungepaarte Elektronen in der Erdkruste und im Erdmantel bilden eine Quelle, die Hunderte von Billiarden Mal größer ist als die besten heute verfügbaren künstlichen Quellen.
Die periodische Erdrotation wandelt die gesuchten Signale in periodische Wellen um, wodurch Wissenschaftler Hintergrundgeräusche effektiver herausfiltern können. Dies erhöht die Empfindlichkeit des Geräts im Vergleich zu den bisherigen Nachweisgrenzen um Millionen von Malen.
Um diese Idee zu verwirklichen, entwickelte das Forschungsteam erfolgreich einen Prototyp eines Dual-Edelgas-Spinsensors unter Verwendung der beiden Isotope Xenon-129 und Xenon-131.
Diese Konstruktion ermöglicht es dem Gerät, gängige Magnetfeldstörungen bis zu 10.000 Mal zu kompensieren und ist mit Antivibrationstechnologie und Strahlungsschutz für einen dauerhaften Betrieb in rauen Weltraumumgebungen ausgestattet.
Der anfängliche Erfolg dieses Prototyps bildet die Grundlage für den Aufbau eines integrierten Sensornetzwerks zwischen Weltraum und Erde.
In ferner Zukunft, wenn die Menschheit ihre Aktivitäten tief in das Sonnensystem ausdehnt, erwarten Wissenschaftler, Riesenplaneten wie Jupiter und Saturn als natürliche Quellen der Rotation nutzen zu können, was eine neue Ära bei der Entschlüsselung der tiefsten Geheimnisse des Universums einläuten wird.
Quelle: https://www.vietnamplus.vn/du-an-trung-quoc-bien-trai-dat-thanh-may-do-khong-lo-giai-ma-bi-an-vu-tru-post1081491.vnp
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