在南海數千米深處建造一座8立方公里大的天文觀測站，專門用來觀測來自宇宙深空，卻又穿透了整個地球的一種基本粒子，這事琢磨起來是不是很科幻？是不是覺得很匪夷所思？
然而這種裝置將變成現實，據央視等媒體報道，今年10月10日上午，上海交通大學李政道研究所正式發布了南海中微子望遠鏡「海鈴計劃」藍圖。這個「海鈴計劃」目標就是要建造一座深海中微子觀測站，其主體就是一個觀測體積十分龐大的中微子望遠鏡。
這個「海鈴望遠鏡」的巨型裝置將建在我國南海靠近赤道的地方，其設計是將中微子探測器排列成潘路斯（Penrose）密鋪幾何的陣列，面積約12平方公里。
這個陣列面上將分布1200條上下垂直延伸的線纜，密布在南海大約3500米深處的一片海底平原上方，線纜長度約700米，每條線纜上有20個「海鈴（光學模塊）」，這24,000個海鈴就是這台中微子望遠鏡的監測實體，其分布的水體體積大約為8.4立方公里，這一水體體積也正是這台中微子望遠鏡的監控水體。
與世界上其他中微子望遠鏡有所不同的是，「海鈴望遠鏡」要監測的是來自地球對面的中微子，也就是說能被它監測到的中微子需要穿越整個地球，或有很多朋友會納悶：什麼東西能穿越整個地球呢？這不是扯呢嗎？但是中微子就可以！
中微子是一種輕子，基本不會受到引力、磁力和強相互作用力的影響，而有可能能攔截它的弱相互作用力範圍又非常小，只存在於質子或中子的夸克之間，因此中微子幾乎的可以在所有物質中穿梭無阻。
即便在原子中也是如此，有可能阻擋中微子的只有原子核質子和中子中的夸克或膠子，然而這種東西就非常小，有人形容稱把一個原子比喻為直徑1萬公里的空間，那麼中微子就相當於一個直徑毫米的小球，質子和中子占的夸克膠子占的空間大約直徑10厘米，要讓這個幾乎不動的直徑10厘米的夸克球在直徑1萬公里的空間內攔截到直徑一毫米的中微子，幾乎是不可能的。所以一束中微子即便穿越整個地球，數量的減少也十分有限。
「海鈴計劃」的中微子望遠鏡選擇了觀察穿越地球的中微子，是選擇了整個地球當做宇宙射線的屏蔽體，這使得這台中微子望遠鏡幾乎只能觀測到中微子這種粒子，所以中微子粒子純度非常高。
當宇宙深處發生超新星爆發時，就會有大量的中微子溢出，速度與光在真空中的速度等同，但由於其在宇宙空間中傳播時不會受到其他物質的阻礙影響，所以它要比光子傳播得更快一些，因為光在真空中傳播時速度最快，但是在宇宙空間中傳播時可能會受到星雲以及天體引力的影響而速度稍慢，那麼這就使得我們能在觀測到中微子時判斷哪裡是否出現了超新星爆發等極端能量爆發現象，而這個時候超新星爆發所發出的強光還沒有到達地球，也就是說中微子探測器可以幫助我們在超新星爆發的強光到來之前就看到這一事件。
實際上目前我國正在建造的中微子探測器可不只是這一台，我國廣東江門開平市也正在建設一座地下中微子探測器——江門中微子實驗裝置（JUNO），這撞球形探測器以700米層的地層做宇宙射線的屏蔽體，預估明年即將建成，屆時將成為全球最靈敏的中微子探測器。
另外，我國還有錦屏地下實驗室中微子探測器裝置。國際上比較著名的中微子探測裝置則有南極「冰立方」中微子探測裝置、日本「超級神岡」中微子探測器等。這些都將助力我國乃至全世界的相關科學家在中微子探測和研究方面取得大的進步。
那麼天文物理學方面為什麼熱衷於中微子的探測呢？是因為這項科學研究有助於推動粒子物理、天體物理、地球物理等多學科的發展進步，甚至有科學家認為中微子信息傳輸將來可代替光信息傳輸，使得這一項的研究落實到實用方面，開啟新的信息傳輸時代。
「海鈴計劃」項目由上海交通大學李政道研究所發起並牽頭建設，將通過捕捉高能（亞TeV到PeV量級）天體中微子來探索極端宇宙，加速構建我國完備的多信使天文網。
項目首席科學家、李政道學者徐東蓮介紹稱，「海鈴」中微子望遠鏡建設在靠近赤道的海底，可通過地球自轉而360度探測全天域的中微子爆發源，實現對不同方向中微子的無死角觀測，它可以與南極『冰立方』以及北半球其他中微子望遠鏡形成互補。」
資料顯示「海鈴計劃」將分步實施。該項目一期已於2022年底啟動，擬在選定海域建設10根線纜望遠鏡串列，2026年建成小型中微子望遠鏡，技術和設備驗證通過後將打造海鈴計劃的終極大陣列，以超過8立方公里的監測水體體積和高靈敏度的監測裝置成為全球最先進的中微子望遠鏡，完全建成日期大致在2030年。
消息來源：澎湃新聞10月12日報道《在3.5公里深的海底，中國2030年將建成國際最先進中微子望遠鏡》
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