为了捕捉号隐形粒子,把超级K内装满超纯水(特殊液体)
在微观世界中,中微子是最轻、最小的粒子之一,其质量仅为一个电子的百万分之一。它们以接近光速的速度飞行,因此它们与所有物质的相互作用非常弱,可以自由地穿透地球。中微子被称为宇宙中的“隐形人”,是宇宙中最难以捉摸的粒子之一。
在宇宙中,垂死的恒星在开始坍缩之前会释放出大量的中微子,所以中微子可以作为一种预警系统,告诉我们一个大的宇宙事件将在哪个方向发生,所以研究它们可以帮助科学家找到垂死的恒星,帮助我们进一步探索宇宙。为了捕捉中微子,科学家们在日本山冈县神冈市地下1000米处建造了一个名为“超级神冈”(Super Kamioka)的中微子观测站。
“超级K”的内部是一个15层楼高的圆柱形水箱,四面覆盖着1.1万个金色灯泡,装满了5万吨水。它看起来像一个幻想空间。然而,这些灯泡并不是照明灯泡,而是一种非常敏感的光探测器。
据日本的内田博士说,当中微子穿过超纯水时,会产生微弱的辉光,这种辉光被敏感的光电倍增管放大,然后转化为电流。这是因为当中微子在水中的速度超过光速时,它们会发出切伦科夫辐射,从而产生蓝光。原理与音爆相同,当飞机飞行速度超过声速时就会发生音爆。
为了让超级K水箱里微弱的光被光电探测器探测到,水必须非常透明和干净,所以里面的水要不断地被过滤和再净化,甚至用紫外线照射来杀死所有的细菌。然而,据日本的内田博士说,超纯水真的很脏,因为它既有酸性又有碱性,它正急切地等待着物质溶解。
如果有人不小心掉进超纯水里会怎么样样品吗?这并不是致命的,但是皮肤上有很多脱落的东西,很多东西会立刻被去除,这可能比洗澡“干净”,但随后皮肤可能会经历各种不愉快的症状,瘙痒,不适,和干燥,因为失去了很多营养。但当水箱里的灯泡坏了时,科学家们不得不在里面划一条橡皮艇来替换它。
马雷克回忆说,在一次换金球的过程中,他躺在橡皮艇上,不小心把头发浸在了不超过三厘米的超纯水里。第二天凌晨3点他醒来,头皮发痒得厉害。他刚刚意识到,超纯水从发梢吸走了头发的养分,养分的缺乏一直蔓延到头皮。于是他花了半个小时在白开水里打泡沫,以补充水分。
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