水是生命之源,不仅孕育了生命,还帮科学家解开了很多谜题。东京大学的研究人员就在岐阜县飞驒市神冈町一处深达1公里的废弃矿坑中,放置了5万吨的超纯水。他们不是在为世界末日做准备,而是在建造大型微中子探测器「超级神冈探测器」,想要探测微中子从太空穿越地球的迹象。

 

▼微中子速度很快,近乎光速,而且非常微小,能够穿越地球,不与任何事物互动。不过也有极少数物质会跟微中子互动,「超级神冈探测器」就是要观测这些罕见的现象。

日本地底暗藏5万吨超纯水 原来是在等至今未发生的奇迹图片

 

▼微中子意外撞上原子核时,「超级神冈探测器」就能观测到。不过这一概率太低。假设原子是一间20平方公尺的房间,原子核就是用头发切出来长宽一致的微粒,而微中子的直径则是原子核的一亿分之一。

日本地底暗藏5万吨超纯水 原来是在等至今未发生的奇迹图片

 

▼原子核与微中子碰撞时,会产生微量的契忍可夫辐射。「超级神冈探测器」就是利用微中子通过水中碰撞原子核时,旁边的1万多个光电倍增管来感测这一现象。为了排除所有的干扰,这里的5万吨水都去除杂质,里面没有溶解的离子,也没有溶解的空气。通过这样的方式,这些纯水达到了绝缘的效果,电阻率为18兆欧姆·公分。

日本地底暗藏5万吨超纯水 原来是在等至今未发生的奇迹图片

 

▼平时这些水会不断进行循环净化。5万吨的超纯水、1万多个光电倍增管组成了「超级神冈探测器」。这个大型装置静静地在1公里深的地下,等待着宇宙中一颗微中子幸运地撞上原子核,发出微微的迹象。

日本地底暗藏5万吨超纯水 原来是在等至今未发生的奇迹图片

 

「超级神冈探测器」建设的初衷,是为了观测质子衰变。不过20多年过去,还没有看到。对于这样的研究来说,20年不过一瞬,怕什么真理无穷。

资料来源:知乎