中微子|30年前,日本在1000米地下“埋”了5万吨超纯水,创建人得了诺奖


北京联盟_本文原题:30年前 , 日本在1000米地下“埋”了5万吨超纯水 , 创建人得了诺奖
明太祖朱元璋绝对是一个逆袭的典范 , 他一没有背景 , 二没有人脉 , 却还能在乱世中建功立业 , 打下一个王朝 , 绝对是一个不世奇才 。 公元1356年 , 朱元璋攻占了应天府 , 从此有了一块较为稳定的根据地 。 然而 , 张士诚、陈友谅的势力却要大过他 , 他无法与之抗衡 , 只能采取朱升的战略意见:高筑墙 , 广积粮 , 缓称王 , 默默积攒力量 。
“高筑墙 , 广积粮”的战术适用于任何一个时代 , 并不仅仅是明朝 , 那么 , 为何到了和平年代 , 日本还要在地下1000米深的地方 , 储存5万吨超纯水呢?
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1982年 , 日本建造了一个名为“神冈核子衰变实验”的探测器 , 历时1年后完工 。 探测器是一个圆柱形容器 , 高16米 , 直径15.6米 , 装有3000吨水和1000只光电倍增管 。 科学家最初的目的 , 只是想探测粒子物理学中的“质子衰变”问题 , 然而 , 理想很丰满 , 现实很骨感 , 神冈探测器一直没能探测到质子衰变的原因 。
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意外的是 , 神冈探测器却不是毫无用处的 , 它可以接收来自太阳的中微子 , 并且测量其入射的方向 , 研究太阳中微子缺失问题 。 其实这一研究领域 , 既属于天文学范畴 , 也属于物理学范畴 , 天文学家可以观察、预测银河系内的超新星爆发 , 而物理学家却能对中微子进行调查研究 , 从质量、功能、规律等方向入手 , 把之前的理论加以实践佐证 。
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20世纪90年代 , 神冈观测台斥资一亿美元 , 建造了一个更大的探测器 , 名为超级神冈探测器 。 新一代探测器藏有5万吨超级纯净的水 , 功能比上一代强大了不止一点半点 。 1996年 , 超级神冈探测器正式投入使用 , 它对中微子的观测 , 已经到达了一个全新的高度 。 不过 , 关于什么是中微子 , 相信有人还不是很懂 , 下面笔者就来说一下 。
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中微子 , 是组成自然界最基本的粒子之一 , 被称为宇宙“隐身人” , 每天大约有1000万亿个中微子从人体“穿梭”而过 。 1956年 , 莱因斯在实验中第一次观测到了中微子 , 于是获得了1995年的诺奖;1962年 , 美国科学家莱德曼 , 舒瓦茨 , 斯坦伯格发现“μ中微子” , 获得了1988年诺奖;1968年 , 美国科学家戴维斯发现太阳中微子失踪 , 斩获了2002年诺奖 。
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可见 , 人类对中微子的探究步伐从来就没有停止过 。 1987年2月 , 神冈探测器发现了大麦哲伦云超新星1978A爆发时产生的中微子 , 这是科学家第一次探测到太阳系以外的天体产生的中微子 , 具有里程碑意义 。 1998年 , 超级神冈探测器的创建者小柴昌俊发表了一个重大成果 , 他不但晒出了“中微子震荡”的确切证据 , 还证明中微子是有质量的 。
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正因如此 , 小柴昌俊才会在2002年获得物理学奖 , 而在他之后的梶田隆章、户冢洋二也都是因中微子获得诺奖的 。 可见 , 日本埋在地下1000米的5万吨超纯水是诺奖的“摇篮” , 在中微子探索这一领域 , 日本已经走在了世界前列 , 其他国家若要迎头赶上 , 想必会十分艰难 。


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