地球上磁场最弱的房间

在房间中的实验可以解答以下五个问题

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“最弱”很少是一个值得庆祝的最高级,但是今年夏天,科学家们在一个(下图)拥有太阳系中最弱磁场的房间里开始了实验——他们对此感到兴奋。这个房间由慕尼黑工业大学的物理学家建造,实现了环境磁场强度百万倍的降低,比以往任何人工建筑提高了10倍,甚至比行星之间广阔的空旷空间中的磁场活动还要少。该设施的屏蔽层由多层高磁化金属组成,这些金属可以捕获磁场,使其无法穿透到结构内部。在内部,可以进行超精密实验,仅受到来自地球、电子设备、生物体等干扰结果影响的极小干扰。因此,这种房间特殊的静谧性为探索物理学、生物学和医学中的重要问题提供了独特的机会。

1 为什么宇宙中物质比反物质多? 慕尼黑的物理学家将观察中子的磁性在存在高电场和精确控制的磁场的情况下是否表现均匀。粒子平衡方式的强烈差异,例如电荷的轻微差异,可能暗示物质不对称是如何发生的。

2 磁单极子存在吗? 如果存在带单极的粒子,它们将能够穿过房间的屏蔽层。在没有干扰的情况下,传感器会记录到增加的磁场活动。


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3 暗物质是由什么构成的? 研究人员计划在房间内监测理论上的“轴子样”暗物质粒子,这些粒子可能会影响某些原子的自旋。

4 动物如何利用磁场导航? 通过在磁场活动非常少的环境中饲养生物,研究人员或许能够辨别出对这种磁场的使用是后天习得的还是先天固有的特性。

5 磁性可以揭示哪些关于人类健康的信息? 任何磁噪声非常小的空间都为更详细的诊断打开了可能性:例如,区分母亲心脏和未出生孩子的磁场,以确定异常。

Sarah Lewin Frasier 是 大众科学的高级新闻编辑。她计划、分配和编辑月刊杂志的“进展”部分,以及编辑在线新闻。在2019年加入 大众科学 之前,她曾在 Space.com 担任副编辑,记录了人类探索星空的旅程。(甚至更早之前,她曾在 大众科学担任印刷实习生。)Frasier 拥有布朗大学的数学学士学位和纽约大学科学、健康与环境报道项目的硕士学位。她喜欢音乐剧和数学纸工艺。

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大众科学 Magazine Vol 313 Issue 2本文最初以“地球上磁场最弱的房间”为标题发表在《大众科学》杂志 第313卷第2期(),第21页
doi:10.1038/scientificamerican0815-21
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