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地下2400米实验室 世界最深的极深地下实验室是

核心提示：“深层地下中微子实验室(DUNE)”将探测到1280公里之外的幽灵微粒，或将揭晓支配宇宙的神秘法则 。“深层地下中微子实验室(DUNE)”设立在美国南达科塔州霍姆斯特克金矿，它将探测位于伊利诺斯州费...
“深层地下中微子实验室(DUNE)”将探测到1280公里之外的幽灵微粒，或将揭晓支配宇宙的神秘法则 。“深层地下中微子实验室(DUNE)”设立在美国南达科塔州霍姆斯特克金矿，它将探测位于伊利诺斯州费尔米国家加速器实验室制造的中微子 。
新浪科技讯 北京时间7月31日消息，据国外媒体报道，大科学事件通常意味着需要努力思考和聪明的规划，这将研制出最尖端的科学设备，并有望获得突破传统的重大发现 。目前，科学界权威人士和应邀的社会显要人物做出一个重要决定，使一些科学梦想进一步成为现实：他们将建造一个巨大的地下实验室，有望揭晓支配宇宙的重要规则 。
这个最新科学设备叫做“深层地下中微子实验室（DUNE）”，将部署在桑福德地下研究机构（SURF），这里曾经是南达科塔州霍姆斯特克金矿 。DUNE实验室将探测叫做中微子的亚原子微粒，距离芝加哥以西费尔米国家加速器实验室1280公里 。
DUNE是一个重大科研项目，来自全球1000多位科学家参与该项目，该探测器非常庞大，并需要建造在霍姆斯特克矿1500米深的一处地下洞穴中，为了制造这个洞穴，工人需要挖掘80万吨岩石，其重量相当于八艘现代航空母舰的重量 。在高峰期此项挖掘工作需要南达科塔州大概2000个工作岗位 。
幽灵粒子
中微子是亚原子微粒，但它不同于质子、中子和电子，它们对于构建原子结构不具有关键角色，它们是地球上放射性元素衰变时产生的，这一过程叫做“β衰变” 。事实上，在3种已知亚原子作用力中（电磁、或强和或弱的核力），中微子仅能感知微弱的力量，由于中微子的弱作用力，它们很少与其它物质发生交互 。
这些幽灵粒子在宇宙无所不在，除了形成于β辐射，它们还大量出现在核反应堆中 。虽然分布全球的核电站也能制造中微子，但最大的核反应还是出现在太阳 。太阳每秒喷射大量的中微子，尽管地球与太阳的平均距离大约是1.5亿公里，平均每秒太阳喷射抵达地球的中微子数量大约100万亿，这些中微子根本不会对人体构成威胁 。
为了让人们真实理解这一过程，假设你是一位中微子恐怖症者，希望屏蔽持续降落至身体上的中微子 。这是可能的，至少从理论角度具有一定“现实意义” 。中微子与物质发生微弱交互作用，如果你希望身体屏蔽来自太阳的中微子，你可以使用一块非常厚的铅板 。铅板需要足够厚度，能够阻挡一半的太阳中微子，这块铅板非常厚，足以填补地球和第二颗邻近恒星半人马阿尔法星之间的空间，它与地球之间的距离超过4光年 。如果中微子能够多数穿过铅板，那么它肯定能够穿过人体，就此而言，甚至包括地球 。
【地下2400米实验室 世界最深的极深地下实验室是】令人惊奇的中微子
为什么中微子会让人们关注呢？在过去1个多世纪里，中微子曾多次令科学家感到惊奇，尽管中微子在β衰变中释放中微子，它们的交互作用非常弱，之前科学家无法长时间探测到它们的存在 。因此，它看上去就像β衰变打破了物理定律，能量和动量似乎并不守恒，换句话讲，最初原子核能量并不能完全解释它的衰变过程 。

地下2400米实验室 世界最深的极深地下实验室是

文章插图
1930年，物理学家沃尔夫冈·保利（Wolfgang Pauli）提出中微子是无形的，本质上是无法察觉的微粒，它们可用于解释β衰变过程 。直到1956年，科学家探测到一个核反应堆释放中微子，运行这项实验的科学家是弗雷德里克·莱因斯（Frederick Reines）和克莱德·考恩（Clyde Cowan），在他们决定使用不引人注目的反应堆之前，考虑试图从核爆炸中捕捉中微子脉冲 。
同样在1956年，科学家吴健雄（音译）进行了另一项实验，他使用钴原子核的β衰变显示了控制中微子的力量，弱核力拥有一个惊人的特征，涉及弱核力的现象可在我们熟悉的宇宙中观测到，它不太可能出现在一个镜相宇宙之中，也就是说，当一个方向发现切换，例如：左右交换，上下颠倒等 。
这一观点与强核力和电磁学形成鲜明的对比，这种方向的切换是可以实现的 。但由于弱核力不遵循这种上下、左右对称的方向切换类型，如果爱丽丝穿过这样的镜面，她将遭遇一个真实、但不同于我们的现实


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