在家构建自己的粒子探测器非常容易

只需一些现成的材料，您就可以在家中创建自己的粒子探测器。

云室中放射性同位素的轨迹。

图片来源：Kebuk awan/Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0) 

当您四处走动时，您不会注意到它，但 μ 子正以每分钟约 10,000 个 μ 子的速度穿过您的身体。

这些费米子在大多数方面与电子相同，除了它们的质量更高和令人困惑的磁矩之外，它们是在宇宙射线与地球大气层碰撞时产生的。尽管仅存在约 2.2 微秒，但可以从地球表面及以下位置探测到它们。

事实上，通过检测 μ 子，您可以了解地下结构的形状，即 μ 子断层扫描。

一个团队声称，“就像 X 射线可以穿透身体并进行骨骼成像一样，这些基本粒子在腐烂或被吸收之前可以保持穿过数百米石头的准线性轨迹”，该团队声称有证据表明地下有一个隐藏的房间《自然》杂志发表的一项研究解释了吉萨大金字塔就使用了这种方法。 “通过记录穿过其检测表面的每个 μ 子的位置和方向，μ 子探测器可以区分空洞和石头。”

虽然这些类型的 μ 子探测器价格昂贵，但您可以在家中以极其便宜的成本创建自己的 μ 子探测器。那么如何制作一个呢？ 

如何在家制作粒子探测器云室

如果您的目标是检测恰好穿过厨房的任何旧颗粒，那实际上非常简单。你所需要做的就是制作一个“云室”，为此你只需要一些便宜且容易获得的部件，包括塑料桶或杯子、一些毛毡或海绵、一些异丙醇，以及最难制作的部分。获得;干冰。

通过将毛毡或海绵浸泡在酒精中并将其固定在浴缸顶部，然后将浴缸放置在干冰上方的表面上，您就可以创建云室。 

在室的顶部，液体慢慢蒸发成气体。但当它沉入密室底部时，冰冷的冰让它想变回液态。在腔室底部，空气变得过饱和。当粒子穿过它时，它可以击落气体内分子的一些电子。当分子带电时，酒精气体会被其吸引并形成微小的液滴，从而在云室中形成条纹，显示粒子的路径。 

在此设置中，您可以看到各种粒子，包括氡原子（您看到的较大条纹）和μ子（小长条纹）。非常酷。

如何制作μ介子探测器

如果您主要对μ介子感兴趣，那么您可以使用另一个巧妙的技巧来找到它们，同样相当简单。 μ子到达你或地面时，会以接近光速的速度传播。虽然这听起来可能会让你希望检测到 μ 子的事情变得更加复杂，但由于切伦科夫辐射，它实际上使操作变得更加简单。

真空中的光速是宇宙速度的绝对极限。根据爱因斯坦的工作，没有任何东西的速度会超过每秒 300,000 公里（每秒 186,000 英里），因为它需要无限量的能量才能做到这一点。然而，这并不意味着在适当的情况下，光的速度无法被击败，当这种情况发生时，就会发生一种称为“切伦科夫效应”的奇怪现象。例如，在水中，光速会减慢至每秒 200,000 公里（每秒 124,274 英里）。 

有时确实会发生这种情况。 1934 年，苏联物理学家帕维尔·切伦科夫 (Pavel Cherenkov) 在用辐射轰击水后亲眼目睹了它发生的情况。水中发出蓝光，现在称为切伦科夫光或切伦科夫辐射。 

为了检测 μ 子，您所需要做的就是拥有一种光在其中传播得比粒子慢的介质。如果您正在研究如何制造粒子加速器而不是积极寻找水，那么您可能可以获得水。

通过在无光的密闭容器中使用光电倍增管，您可以检测切伦科夫辐射，因为它是由μ子穿过容器内液体时产生的。

在这种设置中，您不会看到云室的冷条纹，但能够检测到宇宙射线与大气碰撞产生的粒子。我相信你会同意，这非常整洁。