來了解這座位於日本飛驒超神祕的微中子探測器吧!

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  • 如你所知,宇宙是由物質組成的,其中有一種靠人們推測而出的物質叫做「暗物質」,用顯微鏡是無法發現到它的,然而在其中有一種「微中子」被證實確實存在,它大量地存在在宇宙中,卻充滿著神秘感。這也是為什麼有一座設立於日本飛驒的探測器「超級神岡探測器」(スーパー カミオカンデ/Super-Kamiokande)致力於研究微中子這種有趣的暗物質了。

    關於微中子

    「微中子」的名稱由來就在於它是一種電中性的基本粒子(與帶有負電性的電子相反),所以要檢測它的存在可是非常困難,因為它們可以不被察覺地輕易通過檢測儀器。也因此微中子檢測器的存在就顯得無比重要了。但科學家不只要製作一個這樣的儀器,還必須找到將之埋於高山下的方法以免它受到宇宙射線影響,才能呈現出更準確的測量結果。

    關於探測器

    「超級神岡探測器」於1991年被建造,而自1996年開始進行「超級神岡微中子探測實驗」。這座探測器被深埋於神岡鑛山(神岡鉱山)的地底一千公尺下,裡面包含了一座裝滿五萬噸超純水的不鏽鋼水槽。水槽上同時也安裝了13,000根光電倍增管,以便於探測微中子在水上產生反應時所產生的光線。事實上這種反應的形成有如曇花一現,但當真正產生時,它就會排放出行動快速的帶電粒子。

    而這種快速的帶電粒子就會產生知名的契忍可夫輻射(Cherenkov radiation),於水面之下產生藍色光束,讓觀察微中子的檢測器可以偵測的出來。這種檢測器過去助於許多物理學上的發現和新理論發生,例如證明微中子來自於太陽,以及檢測到來自超新星的微中子等,因此幫助了人類可以揭開宇宙的神秘面紗、探索其起源以及即將前往的未來。所以我們可以說超級神岡探測器在提供早期宇宙與其物質資訊方面簡直是一大功臣。

    或許對人類來說就算再過幾百年要知道世界的全貌、甚至是宇宙以及其未知是不可能的,但相信只要我們對於宇宙常保好奇心、並且試圖一步步去了解它,最後我們總會離生命的奧義越來越接近的。

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    超級神岡探測器(スーパー カミオカンデ)網站*限日語與英語