




建造在地下的 中微子探测器
如果我们想要通过中微子去探索太空,那么我们必须要解决两个问题。个问题是我们已经谈论过的 :中微子与其他物质的 相互作用极其微弱。解决这个问题的 办法比较简单,就是可以把大量的 物质放入一个大容器中,增加两者发生相互作用的 概率。第2个问题就比较微妙了。当我们“检测”到一颗中微子的 时候,我们实际上并没有发现或捕到这颗中微子,而是发现一颗原子发生了某种非同寻常的 变化。研究人员把出现这种奇特的 现象归因于一颗看不见的 中微子。主要通过观测天体发射到地球的辐射,发现并测量它们的位置、探索它们的运动规律、研究它们的物理性质、化学组成、内部结构、能量来源及其演化规律。
建造这台仪器的 技术并不难。首先,工作人员使用高压热水在南极冰层中钻一些深达2450米的 洞,每钻一个洞大约需40小时。然后,研究人员把一条带有连成一串的 60个检测器模块的 电缆往下放进这个洞里,并给这个洞浇满水,让它重新。
当一颗中微子在“冰立方”中触发了与某个原子核的 反应的 时候,会产生闪光。检测器就把闪光记录下来,地面的 计算机根据记录下来的 数据,可以重新构建出每一颗中微子的 特性,并确定它们的 能量及其来向。
百年老台,近代天文入华来
明朝中后期,正是西方科学传统复兴、近代科学革命风起云涌的 时代。哥白尼“日心说”的 产生,奠定了现代天文学的 思想基础;例如,在太阳的核心区域,中微子在核聚变中产生之后,可以毫发无损地穿过太阳外层和地球的大气层,这使得我们可以通过对中微子的检测来研究太阳内部的活动。而伽利略次将望远镜指向天空,并得到的 惊人发现,则奠定了现代天文学的 实测传统。中国作为一个悠悠文明古国,有史以来就有观天测象的 传统,在世界天文发展史曾做出过独特的 贡献。但从明朝开始,随着西方近代科技文明的 飞跃发展,中国传统的 天学方法相对来说开始落后了。