深海探测器 -深海探测器蛟龙号绘画图片

来源:参考消息网

参考消息网10月20日报道据美国趣味科学网站10月18日报道，中国科学家正在海面下方11500英尺（约合3500米）处的深海建造世界上最大的“幽灵粒子”探测器。

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报道称，在西太平洋的海床上，将建起深海中微子望远镜，即“海铃”望远镜。在2030年前后建成后，它将可以搜寻难以捕捉的粒子发出的罕见光。这些粒子会在深海短暂变得可感知。

人的身体上每平方厘米每秒约有1000亿个被称为中微子的“幽灵粒子”穿过。然而，中微子不带电，质量极小，几乎不与其他物质发生相互作用。

但通过让中微子减速，物理学家可以将一些粒子的起源追溯至数十亿光年外的久远的、灾难性的恒星爆炸和星系碰撞。

“海铃计划”就是这样产生的。

据报道，“海铃计划”首席科学家徐东莲10月10日在新闻发布会上说：“‘海铃’望远镜将以整个地球为屏蔽体，接收从地球对面穿透而来的中微子，因位于赤道附近，‘海铃’望远镜可通过地球自转探测360度全天域中微子，实现对不同方向中微子的无死角观测。”

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中微子无处不在——它们是整个宇宙中数量第二多的粒子，仅次于光子。在恒星内部的核反应、超新星爆发、宇宙射线和放射性衰变、地球上的粒子加速器和核反应堆等运作过程中，都会释放出大量的中微子。

尽管中微子无处不在，但它们与物质间的相互作用十分微弱，难以探测。1956年，科学家首次探测到反应堆发出的中微子，然后许多中微子探测实验发现了太阳持续大量地向地球发射中微子，但这种持续大量的发射掩盖了宇宙射线射向地球大气层时产生的更为罕见的中微子。宇宙射线的起源仍是个谜。

中微子可以几乎不受阻挡地穿过大多数物质——包括我们整个星球，但它们偶尔会与水分子相互作用。中微子在穿过水或冰时，有时会产生μ介子，而μ介子会发光。通过研究这些发光规律，科学家可以重建中微子的能量，有时还能重现其起源。

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但为了增加“幽灵粒子”相互作用的可能性，探测器必须位于大量的水或冰层之下。

中国新的巨型探测器将由1200根垂直线缆组成，每根线缆长2300英尺（约合700米），总计将搭载2.4万个高分辨率光学探测球。

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该探测器的整个阵列直径为2.5英里（约合4公里）。当其投入运行时，可监测高能中微子反应的海水体积为1.7立方英里（约合7.5立方公里）。目前世界上最大的中微子探测器冰立方中微子天文台的监测体积仅有0.24立方英里（约合1立方公里），这意味着“海铃”望远镜将更加敏感，发现中微子的可能性将大得多。

科学家们说，一个试点项目预计将于2026年建成，完整的探测器将于2030年开始运作。

研究人员10月9日在《自然·天文》杂志上发表了一篇介绍该探测器的论文。他们写道，“海铃计划”打算突破中微子望远镜的性能极限，将在全天域探寻天体物理学中微子起源方面提高灵敏度。（编译/胡婧）