雖然日本是一個(gè)島國(guó),其狹窄的陸地面積極大地限制了日本的發(fā)展。然而,即便如此,日本在許多領(lǐng)域的科研水平可以說處于世界領(lǐng)先地位,其中之一是:日本在地下1000米深處儲(chǔ)存了5萬(wàn)噸超純水。這種存在已經(jīng)有20多年了。日本的目的是什么?什么是超純水? 超純水是一種不尋常的水,它是通過蒸餾和去離子等多種技術(shù)生產(chǎn)的。這種水是專門用于中微子相關(guān)研究的。 中微子是自然界中最基本的粒子之一,也被稱為“宇宙中最難以捉摸的獵物”,因?yàn)樗乃俣冉咏馑伲w積非常小。然而,科學(xué)家們逐漸發(fā)現(xiàn),中微子遇到水時(shí)會(huì)出現(xiàn)不同的情況。 中微子穿過水時(shí)會(huì)與水發(fā)生反應(yīng)。這一概率很低,但也是一個(gè)突破。因此,超純水在這里起作用。它可以幫助科學(xué)家更好地發(fā)現(xiàn)水中中微子的反應(yīng),并屏蔽其他宇宙線對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾。日本為此準(zhǔn)備了大量工作。 從20世紀(jì)50年代起,日本東京大學(xué)就中微子進(jìn)行了一項(xiàng)研究項(xiàng)目,這是日本更為著名的中微子探測(cè)裝置——超級(jí)神岡探測(cè)器。 甚至美國(guó)在技術(shù)上落后于日本。然而,當(dāng)技術(shù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時(shí),我們必須考慮外部情況。除了資金之外,我們還需要屏蔽各種噪音。 最好的環(huán)境是高山,但日本作為一個(gè)島國(guó),顯然沒有高山,所以最后在神岡町發(fā)現(xiàn)了一個(gè)廢棄的礦井,為了更好地確保測(cè)試效果,特別選擇了1000米的地下,因?yàn)橛钪嫔渚€中有很多粒子。如果深度不夠,中微子就無(wú)法被探測(cè)到。 起初,日本儲(chǔ)存了數(shù)千噸超純水,以確保中微子通過純水的反應(yīng)能夠被探測(cè)到。日本團(tuán)隊(duì)就是在這里開始了“神岡核子衰變實(shí)驗(yàn)”。在接下來(lái)的20年里,所有的實(shí)驗(yàn)都集中在一個(gè)目的上——發(fā)現(xiàn)最神秘的粒子。 1987年,日本的神岡探測(cè)器終于在大麥哲倫星云中發(fā)現(xiàn)了超新星1987A爆炸產(chǎn)生的中微子,它們是太陽(yáng)系外物體產(chǎn)生的中微子,這是科學(xué)界一個(gè)非常重要的發(fā)現(xiàn),正是因?yàn)檫@一發(fā)現(xiàn),日本團(tuán)隊(duì)才有了力量,超純水的儲(chǔ)量從數(shù)千噸擴(kuò)大到了5萬(wàn)噸。 1996年,超級(jí)神岡探測(cè)器正式投入使用后,公布了中微子探測(cè)結(jié)果,為日本帶來(lái)了兩項(xiàng)諾貝爾獎(jiǎng),日本的探索并未停止。 2019年,日本宣布將建造新一代基本粒子觀測(cè)設(shè)施“頂級(jí)神岡探測(cè)器”。這是以前探測(cè)器的升級(jí)版,性能更強(qiáng),也可以使日本在這一領(lǐng)域取得更好的成績(jī),從而實(shí)現(xiàn)在這一領(lǐng)域獨(dú)占鰲頭的宏偉目標(biāo),這意味著日本的勘探道路也將升級(jí)到一個(gè)新階段。 宇宙是浩瀚的,宏偉的,神秘的。在科學(xué)技術(shù)的幫助下,我們可以更好地發(fā)現(xiàn)更多的宇宙奧秘! 后語(yǔ):大量粉絲還沒有養(yǎng)成閱讀后點(diǎn)贊的習(xí)慣,希望大家閱讀后在右下方點(diǎn)個(gè)“在看”,以示鼓勵(lì)!堅(jiān)持是一種信仰,專注是一種態(tài)度! |
|