37年前,日本在千米地下儲藏了50000噸超純水,等待著奇蹟的發生

2022-02-28     生活幸福

原標題:37年前,日本在千米地下儲藏了50000噸超純水,等待著奇蹟的發生

許多人都不知道,在日本岐阜縣飛驒市神岡町的廢棄礦山下,隱藏著一個巨大的「奇蹟」,它被藏在深達1000米的廢棄砷礦中,裡面裝著50000噸超純水(這種水中除了水分子,幾乎沒有任何雜質),它們在這裡靜靜待了20年,無數人期待著「奇蹟」的發生。

在說這個奇蹟之前,我們要先了解一個專業術語,它叫做「質子衰變」。

質子衰變(Proton decay),是粒子物理學上,一個假設的放射性衰變,這個假設中預言了質子在衰變的時候,會變成更輕的次原子粒子。然而時至今日,所有試圖觀察這個衰變的實驗無一成功。

1982年,一位叫小柴昌俊的日本物理學家對「質子衰變實驗」產生了濃厚的興趣,於是萌生出探測「質子衰變」的想法,一旦成功,科學家們就能夠檢測瀕臨滅絕的恆星,進一步了解宇宙,具有跨時代的意義。然而想要完成這項實驗,必須要有完美的實驗環境,因為哪怕是一些噪音,都會影響他們的觀測,所以他得找一處高山來屏蔽噪音等一切外來影響。

然而日本最高的富士山,也不過3776米,並且日本政府也不可能讓他在這裡搞實驗,走投無路下,小柴昌俊來到了神岡町被廢棄的礦山,決定在這裡進行試驗。經過1年多的努力,小柴昌俊的團隊在礦山下面建立起了一個巨型圓柱形容器,它高16米,直徑達到15.6米,能夠裝30000噸水和1000隻光電倍增管,如此,他們便能在這裡觀測質子衰變,小柴昌俊等人將其命名為「神岡核子衰變實驗」(KamiokaNDE)」。

1987年,他們迎來了第一個驚喜——發現了大麥哲倫雲中超新星1987A爆發時產生的中微子,此乃人類首次探測到太陽系以外的天體產生的中微子!瞬間震驚全球物理學界,雖然他們的初衷是探測「質子衰變」,但這個意外收穫,讓他們決定稍稍轉變方向。

那麼這個「中微子」到底有多重要呢?簡單來說,每一顆行星在崩潰前,都會發射出中微子,這樣便能讓我們提前知道危險。

1990年,他們在「神岡核子衰變實驗」的基礎上建造了更大的探測器,它足足能裝50000噸高度純凈的水,小柴昌俊為其取名為「超級神岡探測器(Super-KamiokaNDE)」,小柴昌俊的團隊們繼續在這裡奮鬥,期待這下一次「奇蹟」的降臨,然而這一次,他們又等了12年。

2002年,小柴昌俊團隊迎來了新的驚喜!他們通過「超級神岡探測器」順利證實了反應堆中產生的中微子發生了震盪,這對整個粒子物理學來說都是里程碑式的進步,小柴昌俊因為這個發現,直接拿下了當年的諾貝爾物理學獎,看著這足足等了20年的「奇蹟」,小柴昌俊流下了眼淚。期待他們能在接下來的日子裡,有更了不起的發現!

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-cn/a8167a2aa898c5385e40f511a9b84764.html