哪些國家是現有的高能中微子實驗裝置

A. 義大利格蘭薩索國家實驗室一天測出多少中微子

3個。根據網路資料查詢顯示，義大利格蘭薩索國家實驗室一天測出3個中微子，義大利格蘭薩索國家實驗室合察姿作組首次在此信子中微子束流中探森沒輪測到子中微子。

B. 中微子到底是真是假

中微子看不見也摸不著，但真實存在

因為中微子不帶電，不受電磁力影響，質量近乎零，幾乎不受引力影響（且本引力本身極微弱，僅佔四大作用力的10^-40,根本抓不住中微子）也完全不參與強作用力,不受宇宙中主要粒子-強子影響,且又以幾乎光速運動,所以可以穿過世界上任何物體。

要探測中微子需將中微子探測器放在地底深處或南極冰層中,如此可以捕獲微量中微子

正反中微子-模型圖

圖中＋－號代表不可分割的最小正負電磁信息單位-量子比特（qubit）

（名物理學家約翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:萬物源於比特 It from bit

量子信息研究興盛後,此概念升華為，萬物源於量子比特）

註：位元即比特

C. 中國的大亞灣中微子實驗的成功有著重大的科學意義

正確。

據介紹，大亞灣實驗是一個中微子「消失」的實驗，它通過分布在三個實驗大廳的8個全同的探測器來獲取數據。

每個探測器為直徑5米、高5米的圓柱形，裝滿透明的液體閃爍體，總重110噸。周圍緊鄰的核反應橋亂歷堆產生海量的電子反中微子，近點實驗大廳中的探測器將會測量這些中微子的初始通量，而遠點實驗大廳的陪枯探測器將負責尋找預期中的通量減少。

在2011年12月24日至2012年2月17日的實驗中，科研人員使用了6個中微子探測器，完成了實驗數據的獲取、質量檢查、刻度、修正和數據分析。結果表明中微子第三種振盪幾率為9.2%，誤差為1.7%，從而首次發現了這種新的中微子振盪模式。

D. 尋找中微子的最新進展預示著物理學的新篇章

據一直在尋找宇宙的一個重要組成部分的科學家稱，物理學的一個新篇章已經開啟。 一項重要的實驗被用來尋找一種難以捉摸的亞原子粒子：構成我們日常生活的物質的一個關鍵組成部分，這次搜索未能找到這種被稱為為sterile neutrino的亞原子粒子，這現在將引導物理學家走向更有趣的理論，以幫助解釋宇宙是如何形成的。

科學技術設施委員會（STFC）的執行主席馬克-湯姆森（Mark Thomson）教授將這一結果描述為"相當激動人心"，該委員會資助了英國對Microboone實驗的貢獻。這是因為相當一部分物理學家一直在以為sterile neutrino的存在是一種可能性為基礎發展他們的理論。

Microboone實驗的基地位於伊利諾伊州巴達維亞的美國費米國家加速器實驗室（Fermilab）就在芝加哥城外。但是來自許多國家的物理學家都參與了這個項目。Microboone的電子架位於探測器的正上方，在一個平台上，可以阻擋可能影響結果准確性的大量宇宙輻射。

中微子是幽靈般的亞原子粒子，它們滲透在宇宙中，但幾乎不與我們周圍的日常世界發生互動。每一秒鍾，都有數十億個中微子穿過地球--以及生活在地球上的每個人。

中微子有三種已知的形態：electron, muon 以及 tau。1998年，日本研究人員發現，中微子在旅行過程中會從一種變成另一種。

目前的亞原子物理學"大理論"--即所謂的標准模型--無法完全解釋這種轉換。一些物理學家認為，找出中微子具有如此微小的質量的原因--這就是使它們能夠改變形態的原因--將使他們更深入地了解宇宙是如何運作的，特別是宇宙是如何產生的。

目前的理論表明，在大爆炸之後不久，存在著等量的物質和其陰暗的鏡像反物質。然而，當物質與反物質相撞時，它們會猛烈地相互湮滅，釋放出能量。如果早期宇宙中的物質數量相等，它們應該相互抵消。相反，今天的宇宙大部分是由物質構成的，反物質的數量要少得多。

一些科學家認為，包含中微子轉換在內的一些宇宙行為，使一些物質在大爆炸後得以存活，並創造了構成宇宙的行星、恆星和星系。

20世紀90年代，美國能源部新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國家實驗室的一項名為"液體閃穗拍爍器中微子探測器"的實驗發現，產生的電子中微子比三中微子轉換形態理論所能解釋的要多。這一結果在2002年的一次單獨實驗中得到了證實。

物理學家們提出了第四種中微子的存在，稱為sterile neutrino。他們認為這種形式的粒子可以解釋電子中微子的過度生產，關鍵是可以深入了解為什麼粒子會改變形態。

它們被命名為sterile neutrino，因為它們被預測為根本不會與物質發生相互作用，而其他中微子可以--盡管非常少。探測到不育中微子將是亞原子物理學中比希格斯玻色子更大的發現，因為與其他形式的中微子和希格斯粒子不同，它不是當前物理學標准模型的一部分。

一個由來自五個國家的近200名科學家組成的團隊開發並建造了微型助推器中微子實驗，或稱Microboone，以便找到它。Microboone由150噸的硬體組成，其空間大小相當於一輛貨車。它的探測器高枯陪度敏感：它對亞原子世界的觀察被比喻為以超高清的方式觀察。

該團隊現在宣布，對該實驗收集的數據進行的四次單獨分析顯示，"沒有暗示"sterile neutrino的存在。但這一結果與其說是故事的結束，不如說是新篇章的開始。

費米實驗室的薩姆-澤勒博士說，未探測到並不意味著與之前的發現相矛盾。

"先前的數據並沒有說謊，但有一些非常有趣的事情發生，我們仍然需要解釋。數據正在引導我們遠離可能的解釋，並指向更復雜、更有趣的東西，這真的很令人興奮。"

曼徹斯特大沒族蠢學的賈斯汀-埃文斯教授認為，最新發現所帶來的難題標志著中微子研究的一個轉折點："每次我們研究中微子，我們似乎都會發現一些新的或意想不到的東西。"Microboone實驗室的結果把我們帶入了一個新的方向，我們的中微子項目要去探尋其中一些謎團的真相。"

E. 世界上真的存在比光速更快的物質嗎

時間，按照西方自然科學的解釋，其實很簡單。宇宙由多維度組成。比如我們人類能感知到的三維空間。上中下前後左右等。當你從某一個點開始移動到另外一個點時，無論你怎麼慎虛快，都是需要時間的。只是這個數字可能會很小而已。但是仍舊需要時間來實現這個位移。
愛因斯坦提出的相對論，說光速是恆定不變的，那是一個理想狀態下的假設。不是宇宙的真相。宇宙中比光速更快的確實存在。西方自然科學對此有新的發現了。你可以網路查下。
總之，按照西方自然科學的觀點，時間的產生是由於位移而產生的。很多人都想不明白，為什麼我不動時，時間依然在流逝呢？
很簡答，因為這里提到的位移是相對位移。不是絕對的位移。整個宇宙都是相對而言的。比如你坐在汽車寬臘燃裡面，旁邊的汽車速度和你一樣，你們兩個在飛速賓士的汽車窗口交換物品。聊天。你們看上去是相對靜止的。實際在你們兩個的汽車都在相對於地面作高速運行。
放開眼界，往大的方面看待整個宇宙，不停的運動，不斷的擴展中。一切都在運動。這樣，整個宇宙都在不斷的位移。我們所在的地球，相對於別的星球一直都在相對位移。於是時間一直都在流逝。
即使按照光速運行，也局洞只是相對而言，時間靜止了，其實時間並未靜止，除非整個宇宙都靜止下來。事實上那樣是不可能出現的。
以上只是按照西方自然科學對時間的解釋。

如果按照古典文化，比如佛教理論，你可以查看佛教經典。楞嚴經，金剛經等。

F. 中微子實驗有了新目標

來源:海外網

4個中微子探測器安裝在巨大的水池中。中國科學院高能物理研究所供圖

大亞灣中微子實驗3號實驗廳，位於山腹之中，上面是360米的岩石層。

2020年12月12日，中科院院士、中科院高能物理研究所所長王貽芳在這里的實驗控制屏前按下停止按鈕，並宣布：「大亞灣反應堆中微子實驗（以下簡稱「大亞灣實驗」）圓滿完成科學任務，正式退役！」

從2011年12月24日大亞灣實驗三個實驗廳同時運行開始，至此，大亞灣實驗共運行了3275天。

首次發現中微子的第三種振盪模式

這一年3月，王貽芳領銜的大亞灣實驗團隊宣布，歷時6年的大亞灣實驗取得了重大突破——首次發現了中微子的第三種振盪模式，並精確測量到其振盪概率。這項成果在國際高能物理界引起熱烈反響，被譽為「開啟了未來中微子物理發展的大門」。

同年底，該成果入選美國《科學》雜志2012年度十大科學突破，此後，王貽芳和團隊獲得了累累殊榮，其中包括被稱為科學界「第一巨獎」的基礎物理學突破獎。

構成物質世界的12種基本粒子中，中微子就佔了1/3，它在宇宙中廣泛存在。由於它幾乎不跟任何物質發生作用，不容易被捕捉到，因此也成為人類迄今為止了解最少的一種基本粒子。

「然而，了解中微子非常重要，對它的認識和研究將有助於揭開宇宙演變的諸多奧秘。」王貽芳說。

根據「大爆炸」理論，宇宙在誕生之時，物質與反物質應該是等量產生的。但在過去的近百年裡，人類在可觀測到的宇宙范圍內，一直沒有發現宇宙中有大量反物質存在的跡象。截至目前，科學家們認為，反物質已經消失了。那反物質到底去哪兒了？這是宇宙起源和演化中的一個重大謎團，而中微子振盪或許是解開這個謎團的鑰匙。

要解開這個謎團，中微子混合參數θ13數值的測量是必須跨越的一步。

王貽芳說：「中微子混合參數總共有6個，以前已經有3個半被測出了。只有對混合參數θ13完成測量之後，科學家才能進行下一步工作。」

2003年冬天，當時還是中國科學院高能物理研究所一名普通研究員的王貽芳注意到，利用反應堆中微子來測θ13已成為國際熱點，多個外國團隊正打算進行同類實驗。

「中國絕不能錯失這次機會，應該積極參與其中。」同年，王貽芳便提出實驗方案，利用我國大亞灣核反應堆群產生的大量中微子，來尋找中微子的第三種振盪，並和同事們設計出了實驗裝置。此後，經過多方奔走呼籲，2006年，大亞灣實驗項目獲准立項，成為當時我國基礎科學領域最大的國際合作項目。

要捕捉到來無影去無蹤的中微子，探測器要足夠大和足夠靈敏，同時還必須不被宇宙線影響。因此，世界各國的中微子探測器大多建在地下，用厚重的岩層來屏蔽宇宙中各種高能粒子的影響。大亞灣實驗也不例外，3個實驗大廳，均位於山腹內，由水平隧道相連，上面是厚達幾百米的岩石層。

由於絕佳的實驗設計方案，起初並不被國內外同行看好的王貽芳團隊，在大亞灣實驗建成運行後，僅用了55天時間，便發現了一種新的中微子振盪模式，並精確測量了混合參數θ13。

此後，大亞灣實驗基於持續累積的統計量和分析技術的改進，不斷更新θ13的測量結果，一直保持世界最高精度。

「在可以預見的未來，大亞灣實驗的測量精度也不會被其他實驗超越。」王貽芳篤定地說。

為何要在此時選擇退役

運行近十年，大亞灣實驗碩果累累。

2013年，完成了中微子能譜分析研究，進而首次直接測量了與反應堆中微子振盪相關的質量平方差。

2016年，精確測量了反應堆中微子能譜，發現與理論模型存在兩種偏差……

在外界看來，成果頻出的大亞灣實驗項目正當壯年。為何要在此時按下停止鍵？

對此，王貽芳的回答是：「以前設定的科學目標已經都實現了，繼續運行很大程度上是為了提高測量精度，但如果精度不能再進一步提高，繼續運行就沒有任何意義。」

大亞灣實驗的設計方案在2003年就提出了，距今已有17年。

「當年設計時，我們就是按當時可能實現的最高精度來設計的。今天如果讓我們再重新設計，仍然無法做到再提高精度，因為已經到極限了。」王貽芳說。

除了一系列重大科學發現外，大亞灣反應堆中微子實驗還為我國培養了一大批青年科研人才。中科院高能物理研究所研究員溫良劍就是其中之一，12月12日這天，他也在儀式現場，和大家一起見證了大亞灣實驗的退役時刻。

當裝有探測器的水池蓋完全打開後，溫良劍為觀看直播的觀眾講解了探測器捕獲中微子的過程。

「水池中的4個圓柱形鋼罐，就是探測中微子的中心探測器，每個直徑5米，高5米，裡面裝有液體閃爍體，重110噸。」溫良劍說，「中微子在探測器內發生反應後能夠激發液體閃爍體，產生微弱的閃爍光。光電倍增管探測到閃爍光，將它轉換成電信號，這樣我們就探測到了中微子。」

這樣裝有探測器的水池，在大亞灣中微子實驗室總共有3個，打開其中之一的蓋子僅僅是完成了實驗裝置撤除的第一步。

中科院高能物理研究所研究員曹俊介紹：「在接下來的6個月中，我們將把純凈水放空，然後把每個中心探測器打開，一層層撤除裡面的部件。有些器件將會被其他實驗再利用，比如正在建設中的江門中微子實驗等，有些部件和材料則會進行無害化處理。」

此外，1號實驗廳將被改造成大亞灣中微子實驗的科普展館，繼續供大家參觀。

溫良劍說：「實驗雖然停止運行了，但實驗數據物理分析還要做兩到三年左右，後續幾年還會有重要成果陸續出來。」

新實驗瞄準「中微子質量順序測量」

就在大亞灣實驗宣布退役之際，同在廣東省的江門中微子實驗（以下簡稱江門實驗）正在如火如荼的建設當中。

在江門市西南部的打石山中，大亞灣實驗原團隊打算造一個全世界最大的液體閃爍體探測器來繼續捕捉中微子。這個探測器的主體是一個12層樓高的有機玻璃球，裡面盛裝2萬噸液體閃爍體。這是迄今為止中國最復雜的高能物理實驗裝置，預計2022年建成。

「與當前最好的國際同類設備相比，它的規模要大20倍，解析度提高一倍。」王貽芳說。

大亞灣實驗結果公布之後，中微子質量順序測量成為下一步的研究熱點，美國、日本、印度等國家逐漸明確了下一步的計劃。

這一方向，王貽芳團隊也早有謀劃。

「中微子質量順序測量的實驗能不能做，取決於一個前提，即中微子第三種振盪的幾率一定要夠大。」

後來，大亞灣實驗測到了中微子第三種振盪，振盪幾率大小為9.2%。這一結果遠遠超過他們的期待值。團隊科研人員心裡有底了：「後續的中微子實驗能做！」

最終，實驗選址廣東江門，距陽江和台山反應堆群分別約53公里。

不少人認為，江門實驗只是大亞灣實驗簡單的「增大」版。

對此，王貽芳特別解釋和強調，兩個實驗雖然都是研究中微子，但具體科學目標完全不同。大亞灣實驗的科學目標是利用核反應堆產生的中微子來測定中微子第三種振盪模式，而江門實驗是要實現對中微子質量順序和中微子振盪參數的精確測量。

「中微子的質量是自然界的基本參數，影響宇宙的演化進程。知道了質量順序，可以為確定中微子質量和其他研究鋪路。」王貽芳說。

《 人民日報 》（ 2020年12月21日 第 19 版）

G. 日本在地下存了五萬噸水，究竟是為何

日本確實在地下建造了能儲存50000頓純水的大水箱，這個水箱相當於十幾層高的建築。這5萬噸純水的儲備並不是為了備戰備荒，而是為了探測中微子。

這個大水箱和周圍配置的探測器，被稱為超級神岡探測器，是日本東大建造在岐阜縣深達千米的廢棄礦井裡的大型中微子探測系統。

中微子是基本粒子之一，不帶電，由於它質量很輕，是電子的百萬分之一，所以中微子速度很快，可以自由的穿透物體，從物理學家預言中微子的存在，到實際發現中微子，花了幾十年的時間。

中微子穿透力及其強大，通過真個地球也不會減速，我們人體也時刻被來自宇宙的中微子所貫穿。

由於中微子只參與弱相互作用，很難觀察，只能通過它與其他橡稿改粒子之間的相互作用產生的切倫科夫輻射來探測。

日本東京大學設計了這個5萬噸水的大水槽，基本設計理念是：探測器首先要足夠大，裡面的介敬腔質要足夠的透明，重要的是要屏蔽掉其他宇宙射線的煩擾。

所以日本花費巨資在地下1000米深的礦井裡，建造了這個能存50000噸水的大水箱，在周圍配置了上萬個光電探測器，觀察切倫科夫輻射，對中微子來進行探測。

通過神岡探測器，日本多次斬獲諾貝爾物理學獎，由此嘗到了甜頭，日本計劃啟動最新的頂級神岡探測器，其規模預計是現有超級神岡探測器的5倍以上，將花費近千億日元進行建設，來 探索 物質和宇宙的起源。

這個問題先說答案，日本這五萬噸水是為了做物理實驗，探測並捕獲中微子的，項目名稱「超級神岡」，下面有說一下為何需要這五萬噸純凈水。

太陽、地球、核反應堆、超新星爆發、宇宙誕生的大爆炸等都產生大量的中微子。它們以接近光速飛行。據物理理論，每一秒鍾，穿過一個人身體，有1000萬億個宇宙中微子。因為中微子幾乎不與物質發生反應，發生反應的概率很小，因此需要建造龐大的探測器來「捕捉」它，」超級神岡「就是在這樣的背景誕生的。

超級神崗源於神岡實驗，神岡實驗採用了3千噸純凈水和1千個極其靈敏、能夠探測到單個光子梁判的光電倍增管。實驗初衷是為了尋找質子衰變，但卻有意外收獲，發現 大氣中微子反常 ，物理理論用 中微子振盪 解釋大氣中微子反常。科學理論需要實證，因此日本政府批准了「超級神岡」項目，採用了5萬噸純凈水，13000個光電倍增管，這就是5萬噸水的由來。當然超級神岡也不負眾望，測到了足夠的大氣中微子，最終證實了中微子振盪理論。

5萬噸純凈水要求超級純，非常難得，但加拿大在一個地下2100米的鎳礦中建造了薩德伯里實驗用昂貴的重水來替代，從核電公司借了1千噸、價值約100億人民幣的重水，這也是很豪的。

各個有實力的國家也紛紛加入中微子探測器行列，，美國採用1-4萬噸液氬探測器的加速器實驗，印度採用5萬噸鐵的INO實驗，韓國1.8萬噸液閃實驗，美國在南極的PINGU實驗，法國在地中海的ORCA實驗等。

中國有採用2萬噸液閃探測器的江門中微子實驗，建於廣東江門開平市金雞鎮、赤水鎮一帶的打石山，打石山正好位於距陽江和台山反應堆等距的53公里處，符合位於距反應堆約60公里的要求，因為這個位置來自反應堆的中微子在此處振盪效應最明顯。

當然作為中微子探測器的旗艦，「超級神岡」也是要升級的，採用了100萬噸純凈水，變身為「超超級神岡實驗」，是不是發現5萬噸水也是小巫見大巫了！

針對題目本身語境，我多說一點題外話，日本在科學技術的許多方面是有領先獨到之處，作為鄰居的我們要客觀看待，不要過分的吹噓和自卑，隨著國家經濟實力提升，我們要相信在科學技術領域，中國也會有越來多旗艦項目誕生的。

科學視野，不同解讀，感謝大家閱讀！

中微子是一種極難被捕捉到的粒子，不帶電的它可以輕松穿過宇宙中的物質，並且幾乎不留下痕跡，每秒種都有數千億上萬億中微子穿過人體，但人是絕對感覺不到的，而尋找到中微子最好的手段就是藉助類似「超級神岡」這樣的探測器。

中微子雖然速度快而且質量小，但它在穿越純水時會留下微弱的痕跡，這種被稱為契忍可夫輻射的現象就是尋找中微子的訣竅，純水越多這種輻射就會越明顯，這就是為什麼日本在近千米的礦井深處藏水的真相。

事實上這五萬噸純水也比較爭氣，1987年2月的神岡探測器和美國的中微子探測器一起接收到了新星1987A爆發時產生的中微子，這也是首次探測到的太陽系外中微子，90年代時又投資1億美元把神岡升級為「超級神岡」，五萬噸純水就是這時候加進去的，1998年領導超級神岡探測器的日本科學家小柴昌俊首次確認了中微子震盪現象，於2002年獲得了諾貝爾物理學獎。

不只是日本，我國在大亞灣也同樣擁有中微子探測裝置，主要目標是探測臨近的大亞灣核電站進行核反應時產生的中微子，其主體部分也被包裹在純水中。

其實這個裝置叫超級神崗探測器，重要是用於探測中微子的，和我國的大亞灣探測一樣。

探測中微子一定要用100%的純水，任何雜質都不能有。

中微子被稱之為宇宙的隱身者，因為它不帶電，所以不會與物質發生電磁相互作用。這也導致中微子可以輕易穿透地球。

當然，中微子也可以輕易穿透水，那為什麼探測中微子還需要純水呢？

這是由於中微子在穿透純水的時候會留下痕跡，也就是契忍可夫輻射。並會留下藍色的輝光。

如果純水的體積越大，那麼留下的契忍可夫輻射就越明顯。就更易研究中微子的規律。

日本的神崗探測器在一個神達1000米的礦井中。

其設備的高度有41米，長度39米。理論上可以裝滿5萬噸的純水。只要研究太陽發出中微子，以及質子衰變效應。

日本後續計劃用該實驗裝置研究超新星爆發，依舊更多宇宙中微子。

這就要求該裝置升級，後續日本政府打算在兩年後在此基礎上建立更加巨型的探測器。

當然神崗探測器已經為日本人囊收了一次諾獎。也就是證實了中微子在反應堆中的震盪。該項目領軍科學家小蔡昌俊也因此獲得2002年諾貝爾物理學獎。

日本之所以會在地下存五萬噸水，是為了測量中微子的運動而存在的，在日本的一個廢棄砷礦中，日本東京大學在那裡建造了「超級神綱」探測器。

超級神綱探測器是專門用來探測中微子的一個探測器，在這個實驗礦洞里裝有多達五萬噸的純水，工作人員光需要裝填就裝填了兩周時間。

那麼很多小夥伴可能就會有疑問，一萬噸純水怎麼就會測量到中微子呢？用其他簡答一點的方法難道不行嗎？

這是因為中微子是不帶電的粒子，所以也使得觀測它較為困難，大多數情況下，它可以無視物質的存在直接傳過去。

它可以輕而易舉的傳過地球，每秒中會有幾十億的中微子穿過我們每個人的身體。中微子的最小的質量僅有電子的百萬分之一。

但是我們可以利用光的折射率來觀測中微子，我們都知道光在水中會折射，因此光在水中的速度會降低到75%光在真空中傳播的速度。而中微子的速度是無限接近於光速的，中微子在純水中行進時會對純水中的光產生影響。

日本科學家尾田利用這一點觀測到了中微子的震動性，並證實了中微子是擁有質量。

事實上在我們這個宇宙當中，有許許多多看不見的粒子，而在這些看不見的粒子當中，有一種粒子就叫中微子，中微子是輕子的一種，也是最基本的粒子之一。

就一些科學數據來看，每秒大概有上千萬億數量的中微子穿過人體，但人類卻一無所知，所以尋找中微子就成了人類研究的方向之一。

但中微子的質量很小，且與其他物質的相互作用很弱，如果要捕捉到中微子的蹤跡，就需要要有一個非常強大的儀器，而且這個儀器必須要在地下。

因為只有這樣才能有效的隔絕外界環境的干擾，於是在種種前提之下，日本的超級神岡探測器就孕育而生。

超級神岡探測器內儲存了數萬噸的水，這些水為什麼能捕捉到中微子呢？答案實際上很好解釋，我剛才上面已經說了，中微子與物質的相互作用很弱。

但很弱就代表有非常少的一些中微子，在穿過物質的時候會留下一些痕跡，所以這數萬噸的水，就是尋找那一絲絲的痕跡。

比如說中微子在和原子核接觸的時候會產生輕粒子，而輕粒子最終就會產生一些可見和不可見的光。

那麼為了順利的捕捉到中微子的蹤跡，超級神岡探測器有一萬多個光電倍增管，光電倍增管的作用就是放大光的信號，讓人們更有效的發現中微子的痕跡....

日本在地下存了五萬噸水，究竟是為何？

咋一看還以為是日本又要搞啥陰謀了，當然作為有原罪的日本讓各位有這樣先入為主的感覺也並無不當，但這從這地下五萬噸水的角度聯想，很明顯這是日本一個探測中微子的科研項目「超級神岡探測器」的主體探測部分！那麼吃瓜群眾有話要說了，你騙鬼呢！中微子都能穿透地球，那「一桶水」有個毛用啊！你還別說，真有用！

熟悉核反應堆藍色輝光的朋友馬上就知道這是切倫科夫輻射，這是在介質中運動的物質超過光在這種介質中的運動速度時發出的一種電磁輻射，特徵就不用說了，上圖那藍幽幽的恐怖光芒就是，但可以放心會發出輻射並不是這種光！它是1934年前蘇聯物理學家切倫科夫發現，因此以他的名字命名了這種輻射！

超級神岡探測器結構示意圖，非常明顯，為隔離其他穿透力極強的宇宙射線影響，這些設施都位於極深的地下！

而鑲嵌在內壁的一個個半透明玻璃球則是11200個極為敏感的光電探測器，而這個巨大的容器內部可以存放超過5萬噸的純水！探測原理就是「切倫科夫輻射」，因為中微子不會有任何物質阻擋它的前進，因此無論在什麼物質中它的速度基本不會改變（中微子極其接近光速）！而光在水中的速度則只有真空中約75%，因此從表面上來看中微子在水中是超過光的速度前進的，因此所經之處會發出切倫科夫輻射！

通過光電探測器探測到的倫科夫輻射環,這就是隱藏在深深的地下卻能窺探到宇宙奧秘的中微子天文學！超新星1987A爆發時產生的中微子就被神岡探測器和美國的中微子探測器一起接收到！在上世紀九十年代神岡探測器又經過升級成了上文中的超級神岡探測器！另中微子探測也讓日本在諾貝爾獎上有所斬獲，1998年領導中微子探測的日本科學家小柴昌俊首次確認了中微子震盪現象，並在2002年時獲得了諾貝爾物理學獎。

基礎科學研究的突破越來越離不開超級設備與工程的支持，我國在中微子探測方面也在追趕腳步，大亞灣核電站深處的岩層下就有超級陣列的中微子探測設備，當然原理一樣！但研究的目標主要是核電站本身所產生的中微子！

大亞灣項目的建造目標也是為了進一步研究中微子振盪！

因為中微子是輕子的一種，它幾乎不與任何物質發生反應，地球上每天都有大量的中微子「穿過」，它們主要來自太陽、超新星爆發等。

日本東京大學在一個廢棄的礦山深處儲存了五萬噸的純水，建造了這個深達1000米的超級神岡中微子探測器，最初的目的是探測質子衰變同時也用來尋找中微子。

前邊已經說了中微子幾乎不與任何物質發生反應，幾乎只參與弱相互作用。我們的身體每天都有大量的中微子穿過，人類探測它們很困難，但也並不是沒有辦法。中微子入射到探測器後會產生電子和μ子，而中微子探測器中的光電管便可偵測出它們的切連科夫輻射，而超純水就是接受中微子的介質。

這個輻射最早由蘇聯的物理學家切連科夫在1934年發現，當高速帶電粒子在介質中穿行時，如果速度大於該介質中的光速，那麼就會產生一種方向性很強的光輻射，很容易被辨別出來。

好多國家都有類似的中微子探測器，日本的這個中微子探測器的發現已經讓多位科學家獲得了諾貝爾物理學獎。

與此前有關報道的日本大量儲備石油、天然氣、稀土以及煤炭等戰略資源不同，目前日本在地底下儲存的50000噸純水不是作為戰略儲備，而是日本東京大學的小柴、戶冢、梶田三師徒共同創建的超級神岡探測器。

超級神岡探測器之所以要儲存這五萬噸100%的超純水，主要是探測質子衰變以及被設計用來來尋找太陽、地球大氣的中微子，並觀測銀河系內超新星爆發。

為了達到這一探測目的，日本於1983年在位於日本本州島中部，距名古屋北30公里、大阪東150公里、東京西300公里，且具有「森林之國」、「山水之國」美譽的岐阜縣境內建造了超級神岡探測器。為了阻隔其他宇宙射線的影響，該探測器建在位於一個廢礦地底下約3300英尺處（1000米），設施的主體是一個高41.4米、直徑39.3米的不銹鋼圓柱形的容器，其高度幾乎與15層樓相當，而僅內部探測器盛水的「水箱」直徑為33.8米、高度為36.2米，體積約為3.14*（33.8/2）²*36.2=32464.72立方米。

不僅如此，神岡實驗室資深學術顧問小柴昌俊還領導團隊在不銹鋼圓柱形容器的內壁上安裝有11200個光電倍增管，利用超級神岡探測器龐大的體積和無任何污染的超純水，並結合用於中微子個頭小、不帶電，且以接近光速運動，並且可自由穿過地球的特性，探測高速中微子在水中通過時產生的切倫科夫輻射。

經過一系列的觀察和研究，超級神岡探測器可謂是碩果累累，它使得小柴昌俊團隊在探測宇宙中微子和發現宇宙X射線源方面取得較高成就，並因此於2002年獲得諾貝爾物理學獎。與此同時，超級神岡探測器還製造了數個諾貝爾物理學獎等級的成果。

為了是科學研究更加深入，在超級神岡探測器既有1000億日元（約為60以人民幣）投入上，日本政府還打算打造升級版超級神岡探測器，屆時將會有哪些新的成果出現呢，讓我們拭目以待吧！

題目中說的應該是日本的超級神岡探測器（內部裝有五萬噸水），這個科學裝置因探測中微子以及證實了著名的中微子振盪而出名。

可能有些朋友感到疑惑，為什麼探測中微子的裝置需要用到五萬噸超純水呢？

中微子探測，聽上去是多麼的高大上，而且中微子幾乎不與物質發生反應（僅參與弱相互作用和引力相互作用），光用水就能生效了？

還真是這樣，原理就是利用中微子與水的相互作用，產生的次級粒子（電子）運動速度超過了水中的光速，由此產生切倫科夫輻射（散發出藍色光芒被內部的光電倍增管探測）。當然了，探測中微子的辦法並不是只有這一種，這里就不多舉例了。

所以說，這五萬噸水完全是科學研究所用，並沒有什麼其它含義。

H. 世界八大高能物理實驗研究中心有哪些

美國費米國家加速器實驗室(fermilab),歐洲核子研究中心(CERN)，中國科學院高能物理研究內所(IHEP)，日本高能加容速器研究機構(KEK)，美國布魯克海文國家實驗室(BNL)，美國SCLA國家加速器實驗室，德國電子同步加速器(DESY)，俄羅斯科學院布德克爾核物理研究所(BINP)

I. 中微子的研究過程

1930年，奧地利物理學家泡利提出存在中微子的假設。1956年，柯溫（C.L.Cowan）和弗雷德里克·萊因斯利用核反應堆產物的β衰變產生反中微子，觀測到了中微子誘發的反應：
這是第一次從實驗上得到中微子存在的證據。
泡利的中微子假說和費米的β衰變理論雖然逐漸被人們接受，但終究還蒙上了一層迷霧：誰也沒有見到中微子。就連泡利本人也曾說過，中微子是永遠測不到的。在泡利提出中微子假說的時候，我國物理學家王淦昌正在德國柏林大學讀研究生，直到回國，他還一直關心著β衰變和檢驗中微子的實驗。1941年，王淦昌寫了一篇題為《關於探測中微子的一個建議》的文章，發表在次年美國的《物理評論》雜志上。1942年6月，該刊發表了美國物理學家艾倫根據王淦昌方案作的實驗結果，證實了中微子的存在，這是這一年中世界物理學界的一件大事。但當時的實驗不是非常成功，直到1952年，艾倫與羅德巴克合作，才第一次成功地完成了實驗，同一年，戴維斯也實現了王淦昌的建議，並最終證明中微子不是幾個而是一個。
在電子俘獲試驗證實了中微子的存在以後，進一步的工作就是測量中微子與質子相互作用引起的反應，直接探測中微子。由於中微子與物質相互作用極弱，這種實驗是非常困難的。直到1956年，這項實驗才由美國物理學家弗雷德里克·萊因斯完成。首先實驗需要一個強中微子源，核反應堆就是合適的源。這是由於核燃料吸收中子後會發生裂變，分裂成碎片時又放出中子，從而使其再次裂變。裂變碎片大多是β放射性的，反應堆中有大量裂變碎片，因此它不僅是強大的中子源，也是一個強大的中微子源。因為中微子反應幾率很小，要求用大量的靶核，萊因斯選用氫核（質子）作靶核，使用了兩個裝有氯化鎘溶液的容器，夾在三個液體閃爍計數器中。這種閃爍液體是是一種在射線下能發出熒光的液體，每來一個射線就發出一次熒光。由於中微子與構成原子核的質子碰撞時發出的明顯的頻閃很有特異性，從而證實了中微子的存在。為此，他與發現輕子的美國物理學家馬丁·珀爾分享了1995年諾貝爾物理學獎。
理論上講，中微子的假設非常成功，但要觀察它的存在卻非常困難。由於它的質量小又不帶電荷，與其它粒子間的相互作用非常弱，因而很難探測它的存在。1953年，美國洛斯阿拉莫斯科學實驗室的物理學家萊因斯和柯萬領導的物理學小組著手進行這種艱難的尋覓。1956年，他們在美國原子能委員會所屬的喬治亞州薩凡納河的一個大型裂變反應堆進行探測，終於探測到反中微子。
1962年又發現另一種反中微子。在泡利提出中微子假說以後，經過26年，人們才第一次捕捉到了中微子，也打破了泡利本人認為中微子永遠觀測不到的悲觀觀點。
中微子是哪一味？
每一種中微子都對應一種帶電的輕子——電子中微子對應電子，μ中微子對應μ子，同理，τ（希臘字母，普通話念「濤」）中微子對應τ子。
電子中微子
電子與原子相互作用，將能量一下子釋放出來，會照亮一個接近球形的區域。
μ中微子
μ子不像電子那樣擅長相互作用，它會在冰中穿行至少1千米，產生一個光錐。
τ中微子
τ子會迅速衰變，它的出現和消失會產生兩個光球，被稱為「雙爆」。 為了研究中微子的性質，各國建造了大量探測設施，比較著名的有日本神岡町的地下中微子探測裝置、義大利的「宏觀」、俄羅斯在貝加爾湖建造的水下中微子探測設施以及美國在南極地區建造的中微子觀測裝置。
1994年，美國威斯康星大學和加利福尼亞大學的科學家在南極冰原以下800米深處安裝輻射探測器，以觀測來自宇宙射線中的中微子。使用南極冰原作為探測器的安置場所，是因為冰不產生自然輻射，不會對探測效果產生影響。此外，把探測器埋到深處，是為了過濾掉宇宙中除了中微子之外的其他輻射。
宇宙中微子的產生有幾種方式。一種是原生的，在宇宙大爆炸產生，現在為溫度很低的宇宙背景中微子。第二種是超新星爆發巨型天體活動中，在引力坍縮過程中，由質子和電子合並成中子過程中產生出來的，SN1987A中微子就是這一類。第三種是在太陽這一類恆星上，通過輕核反應產生的十幾MeV以下的中微子。第四種是高能宇宙線粒子射到大氣層，與其中的原子核發生核反應，產生π、K介子，這些介子再衰變產生中微子，這種中微子叫「大氣中微子」。五是宇宙線中高能質子與宇宙微波背景輻射的光子碰撞產生π介子，這個過程叫「光致π介子」， π介子衰變產生高能中微子，這種中微子能量極高。第六種是宇宙線高能質子打在星體雲或星際介質的原子核上產生核反應生成的介子衰變為中微子，特別在一些中子星、脈沖星等星體上可以產生這種中微子。第七種是地球上的物質自發或誘發裂變產物β衰變產生的中微子，這類中微子是很少的。
泡利提出中微子假說時，還不知道中微子有沒有質量，只知道即使有質量也是很小的，因為電子的最大能量與衰變時放出的總能量很接近，此時中微子帶走的能量就是它的靜止能量，只能是很小的。1998年6月，日本科學家宣布他們的超級神岡中微子探測裝置掌握了足夠的實驗證據說明中微子具有靜止質量，這一發現引起廣泛關注。來自24個國家的350多名高能物理學家雲集日本中部岐阜縣的小鎮神岡町，希望親眼目睹實驗過程。美國哈佛大學理論物理學家謝爾登·格拉休指出：「這是最近幾十年來粒子物理領域最重要的發現之一。」
超級神岡探測器主要用來研究太陽中微子。太陽是地球上所有生命的源泉，也是地球表面最主要的能量來源。事實 上，到達地球太陽光熱輻射總功率大約是170萬億千瓦，只佔太陽總輻射量的22億分之一。愛因斯坦相對論的質能關系式使人們了解了核能，而太陽正是靠著核反應才可以長期輻射出巨大能量，這就是太陽能源的來源。在太陽上質子聚變和其他一些輕核反應的過程中不僅釋放出能量，而且發射出中微子。人們利用電子學方法或者放射化學的方法探測中微子。1968年，戴維斯發現探測到的太陽中微子比標准太陽模型的計算值少得多。科學還無法解釋太陽中微子的失蹤之謎，也許是因為中微子還有許多我們不了解的性質。
這個探測裝置由來自日本和美國的約120名研究人員共同維護。他們在神岡町地下一公里深處廢棄的鋅礦坑中設置了一個巨大水池，裝有5萬噸水，周圍放置了1.3萬個光電倍增管探測器。當中微子通過這個水槽時，由於水中氫原子核的數目極其巨大，兩者發生撞擊的幾率相當高。碰撞發生時產生的光子被周圍的光電倍增管捕獲、放大，並通過轉換器變成數字信號送入計算機，供科學家們分析。
已經確認的有三種中微子：電子中微子、μ（繆子）中微子和τ（陶子）中微子。日本科學家設計的這個裝置主要是用來探測宇宙射線與地面上空20公里處的大氣層中各種粒子發生碰撞產生的繆子中微子。研究人員在6月12日出版的美國《科學》雜志上報告說，他們在535天的觀測中捕獲了256個從大氣層進入水槽的μ中微子，只有理論值的百分之六十；在實驗地背面的大氣層中產生、穿過地球來到觀測裝置的中微子有139個，只剩下理論值的一半。他們據此推斷，中微子在通過大氣和穿過地球時，一部分發生了振盪現象，即從一種形態轉為另一種，變為檢測不到的τ中微子。根據量子物理的法則，粒子之間的相互轉化只有在其具有靜止質量的情況下才有可能發生。其結論不言而喻：中微子具有靜止質量。研究人員指出，這個實驗結果在統計上的置信度達到百分之九十九點九九以上。
這個實驗不能給出中微子的准確質量，只能給出這兩種中微子的質量平均值之差－－大約是電子質量的一千萬分之一，這也是中微子質量的下限。中微子具有質量的意義卻不可忽視。一是如前所述，由於宇宙中中微子的數量極其巨大，其總質量也就非常驚人。二是在現有的量子物理框架中，科學家用假設沒有質量的中微子來解釋粒子的電弱作用；因此如果它有質量，目前在理論物理中最前沿的大統一理論模型（一種試圖把粒子間四種基本作用中的三種統一起來的理論）就需要重建。 從19世紀末的三大發現至今，已經過去了100年。在這一個世紀，科學技術飛速發展，人類對自然有了進一步的認識。但是仍有許多自然之謎等著人們去解決。其中牽動全局的問題是粒子物理的標准模型能否突破？如何突破？中微子正是有希望的突破口之一。
中微子是一門與粒子物理、核物理以及天體物理的基本問題息息相關的新興分支科學，人類已經認識了中微子的許多性質及運動、變化規律，但是仍有許多謎團尚未解開。中微子的質量問題到底是怎麼回事？中微子有沒有磁矩？有沒有右旋的中微子與左旋的反中微子？有沒有重中微子？太陽中微子的強度有沒有周期性變化？宇宙背景中微子怎樣探測？它在暗物質中占什麼地位？恆星內部、銀河系核心、超新星爆發過程、類星體、極遠處和極早期宇宙有什麼奧秘？ 這些謎正點是將微觀世界與宇觀世界聯系起來的重要環節。對中微子的研究不僅在高能物理和天體物理中具有重要意義，在我的日常生活中也有現實意義。人類認識客觀世界的目的是為了更自覺地改造世界。我們應充分利用在研究中微子物理的過程中發展起來的實驗技術和中間成果，使其轉化成生產力造福人類，而中微子本身也有可能在21世紀得到應用。 其中可能的應用之一就是中微子通訊。由於地球是球面，加上表面建築物、地形的遮擋，電磁波長距離傳送要通過通訊衛星和地面站。而中微子可以直透地球，它在穿過地球時損耗很小，用高能加速器產生10億電子伏特的中微子穿過地球時只衰減千分之一，因此從南美洲可以使用中微子束穿過地球直接傳至北京。將中微子束加以調制，就可以使其包含有用信息，在地球上任意兩點進行通訊聯系，無需昂貴而復雜的衛星或微波站。
應用之二是中微子地球斷層掃描，即地層CT。中微子與物質相互作用截面隨中微子能量的提高而增加，用高能加速器產生能量為一萬億電子伏以上的中微子束定向照射地層，與地層物質作用可以產生局部小「地震」，類似於地震法勘探，可對深層地層也進行勘探，將地層一層一層地掃描。

J. 中微子是什麼真能超光速么

中微子是基本粒子之一。具體你可以去網路一下，很全。
至於能不能真的超越光速，是事實還是實驗中棗圓存在系統錯誤，霍金也不確定。。。
據說是600多人耗時3年做了近15000次實驗，都得到了相同的結果。
個人認為有一定的可能性，就是存在一個只有中微子差納才能通過的維度。虛岩沒