深蓝色的畅想 發表於 2022-10-12 16:23:10

如何探测中微子?


中微子难以捉摸的特性也导致了中微子的探测极端困难。众所周知,中微子几乎不会与物质相互作用。这使得此时此刻,有数万亿个中微子穿透读者的身体,只有极少数的中微子会与身体里的原子发生相互作用,从而暴露出它们的行踪。因此,必须监测大量物质才能捕获少量与原子碰撞的中微子。此类最大的探测器是位于南极洲的“冰立方”(IceCube)中微子天文台。其位于南极洲约2.4公里深的冰层下1立方公里的冰块内,由86根装备了传感器的电缆所组成,每根电缆包含有60个光学传感器,这5160个传感器的使命就是观察冰层里中微子与原子碰撞产生的闪光。传统的中微子探测器,比如位于日本的“超级神冈(super-kamiokande)”探测器是水罐,建立在废弃的矿井之下。而“冰立方”中微子天文台的大小为超级神冈的2万倍,但成本仅为其2倍。南极“冰立方”中微子天文台南极“冰立方”中微子天文台自 2010 年竣工以来,“冰立方”已探测到许多深空中微子,但只有少数几个被称为Bert、Ernie和Big Bird的深空中微子能量接近 10 拍电子伏 (1PeV=1000TeV,1000万亿电子伏特)。“这是宇宙中微子的预期能量” ,乌普萨拉大学教授、“冰立方”团队成员的Olga Botner说,“为了在合理的时间内探测到能量更高的中微子,我们需要监测更大体积的冰。”
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