“冰立方”望远镜探寻8000英尺下的中微子

中微子是不带电的静止质量为零或很小的基本粒子。据国外媒体报道，科学家在南极深处打造巨型望远镜搜寻神秘的中微子，深度达到了冰层下8000英尺，耗时近十年。建成该巨型望远镜有助于研究人员揭开中微子的奥秘，该粒子可以帮助科学家了解宇宙的起源之谜。目前，科学家正在使用这台堪称世界上最大的望远镜，虽然它“深埋”在南极冰层下，但这项研究却可以发现“微小的电中性粒子”的踪迹。

这座巨型望远镜被科学家们称为“冰立方”（IceCube），意喻为该望远镜阵列覆盖了南极大陆将近一立方千米的冰层，并处于冰层下数千英尺深处。根据在“冰立方”中微子探测望远镜阵列工作的科学家新西兰坎特伯雷大学物理学家珍妮·亚当斯（Jenni Adams）介绍：“如果你举起手指，每秒将有数千亿个来自太阳的中微子穿过你的手指。”由于中微子可产生蓝色切伦科夫辐射，数字化光模块传感器可探测到中微子的运行轨迹。

研究人员之所以将巨型望远镜阵列部署在南极冰层下方，是因为大型冰川可增加中微子与原子的撞击发生率，而且插入深孔中的柱形探测器形成了阵列分布，数千英尺的冰层下可避免光线干扰，保护中微子望远镜阵列。物理学家珍妮·亚当斯在墨尔本举行的高能物理国际会议上提出，如果我们星系中的一颗超新星现在被观测到爆发，“冰立方”中微子探测望远镜阵列就能捕捉到数百个中微子。

科学界对中微子了解极晚。仅知它是轻子的一种，不带电，但质量未知，推算其轻到小于电子质量的百万分之一，并能以接近光速的运动穿透像地球直径那么厚的物质。在100亿个中微子中只有一个会与物质发生反应，因此中微子的检测非常困难。然而因大爆炸的残留，宇宙射线中却充斥着大量的中微子，大约为每立方厘米100个。这使它不仅在微观世界的基本规律中起着重要作用，且与宇宙的起源、演化及如今正反物质存在状态有着非比寻常的联系。

中微子还大量地产生于超新星爆发时和宇宙中其它物理过程中。早先在日本的一个矿井和美国的俄亥俄用一个巨大的水容器来探测切连可夫辐射，从而探测到了来自超新星SN 1987A的中微子辐射。欧洲共同体的GALLEX和俄国的一个装置利用中微子和镓的相互作用来探测中微子。