日本千米矿山下5万吨超纯水:腐蚀金属却能探测宇宙奥秘

日本千米矿山下5万吨超纯水:腐蚀金属却能探测宇宙奥秘

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【日本千米矿山下5万吨超纯水:腐蚀金属却能探测宇宙奥秘】

各位老铁们,今儿个咱要唠个深藏地下一千米的神秘地儿——日本岐阜县的大山里,藏着个比电影反派基地还酷的科学装置。这里装着5万吨能腐蚀金属的超纯水,却靠着这些"魔水"拿了俩诺贝尔奖,还在帮人类窥探宇宙的奥秘。这到底是啥操作?咱慢慢盘。

### 一、地下千米的"宇宙望远镜"

2020年某天,有个物理学博士穿着特制防护服,坐着橡皮艇漂在一个直径近40米的巨型水缸里。这水缸可不是普通水池,而是埋在矿山1000米深处的超级神冈探测器。您猜这水缸里装的啥?5万吨超纯水,纯到能让金属扳手五年内化成渣渣,却成了捕捉宇宙粒子的关键。

这事儿得从1983年说起。当时日本科学家在废弃矿井里搞了个3000吨水的装置,本来想研究质子衰变,结果意外发现它能接收到来自太阳的中微子。啥是中微子?就是那种每秒有几百万个穿过你身体,却能轻松穿过100光年厚钢铁的"幽灵粒子"。为了抓它,科学家把装置扩建到5万吨水,成了现在的超级神冈。

### 二、超纯水为啥这么"凶"?

咱平时喝的矿泉水都讲究矿物质,可这儿的水纯得吓人。普通水里有杂质离子,超纯水几乎啥都没有,反而成了"终极溶剂"。有个博士维修时掉了根头发进水缸,结果头皮发痒到半夜惊醒——超纯水把头发里的矿物质全吸走了。1995年排水时留了个扳手在底部,五年后再看,扳手只剩个轮廓,被水腐蚀得快没了。

但就是这"腐蚀狂魔",成了捕捉中微子的神器。当中微子以比水中光速还快的速度穿过时,会产生契仑科夫辐射,就像飞机突破音障时的冲击波,只不过这是光的冲击波。水缸周围1.1万个金色"灯泡"(光电倍增管)能捕捉到这些微弱的光,转化成电流信号。

### 三、捕捉宇宙的"幽灵粒子"

中微子有多难抓?打个比方,太阳核心每秒产生10^38个中微子,到地球时每平方厘米每秒穿过600亿个,

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