近日,國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——江門中微子實(shí)驗(yàn)建設(shè)進(jìn)入收官階段。這一科技新聞卻引發(fā)了一些人的誤解,甚至有人在評(píng)論區(qū)將其與鬼神邪說聯(lián)系起來,導(dǎo)致“中微子到底是什么”成為平臺(tái)熱搜話題??蒲腥藛T也接到電話詢問是否在地下“捉鬼”。
中微子并不是所謂的“鬼魂幽靈”。它和電子、夸克一樣,是構(gòu)成物質(zhì)世界的基本粒子之一。中微子自宇宙形成之初就存在,比人類早得多,因此與傳說中的“幽靈”無關(guān)。之所以被稱為“幽靈粒子”,是因?yàn)橹形⒆淤|(zhì)量極輕,飛行速度接近光速,能夠輕松穿透各種物體。物理學(xué)霸辟謠中微子相關(guān)謠言!
自1956年發(fā)現(xiàn)中微子以來,已有8位科學(xué)家因研究中微子而獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。中微子之所以重要,是因?yàn)樗鼈償y帶了恒星、黑洞乃至整個(gè)宇宙的“核心秘密”。通過研究中微子,可以反推一些宇宙事件,揭示物質(zhì)和宇宙的本源。例如,中微子可以幫助我們理解宇宙大爆炸、超新星爆發(fā)以及反物質(zhì)世界的原理。
從實(shí)用角度來看,研究中微子也有價(jià)值。中微子幾乎不受阻擋地直線穿過物質(zhì),這種特性使得其通訊不會(huì)受海水和地層的影響,也無法被干擾、攔截或破解。未來,中微子可能成為一種實(shí)用的通訊方式。地質(zhì)學(xué)家也可以利用中微子作為物理探針,給地球內(nèi)部“拍照”,進(jìn)而尋找地球內(nèi)部的構(gòu)造規(guī)律。
盡管中微子研究意義重大,但探測(cè)過程卻非常困難。中微子不喜歡受其他物質(zhì)干擾,因此大多數(shù)探測(cè)都在地下進(jìn)行。例如,江門中微子實(shí)驗(yàn)室位于地下700米處,南極洲冰層下的中微子探測(cè)器則有一立方公里大。四川錦屏地下實(shí)驗(yàn)室也在建設(shè)中,旨在尋找太陽(yáng)中微子。
由于中微子極為“高冷”,直接與其交流幾乎無法獲取信息。研究人員通常通過觀察中微子與其他物質(zhì)的反應(yīng)來間接探測(cè)。中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所的高級(jí)工程師徐吉磊表示,他們會(huì)向探測(cè)器注入液體閃爍體,當(dāng)中微子穿過時(shí),極少數(shù)會(huì)與液體閃爍體反應(yīng)發(fā)出微弱的光,再通過光電倍增管探測(cè)這些光信號(hào),從而研究中微子。因此,中微子探測(cè)實(shí)際上是探測(cè)它與其他物質(zhì)反應(yīng)的產(chǎn)物。