前兩天剛寫了一篇關於中微子的文章，其中寫到中微子雖然在宇宙中大量存在，但卻是一種隱身粒子，它很難與其他粒子或事物發生作用，於是很多朋友就很納悶了，詢問說既然中微子不與其他粒子或事物發生作用，那麼怎樣才能探測到中微子呢？
其實中微子探測的確是非常難做到的事情，因為它實在太小，又太“懶惰”了，中微子是在放射性衰變和核聚變中產生的粒子，通常產生於質子和中子中，質子和中子本身就屬於基本粒子，中微子產生於其上，質量當然更小，科學家認為它的質量只是電子的數萬甚至數百萬分之一，而且它不帶電荷，也不與磁力感應，可以說與其他物質之間基本不發生作用，所以雖然他在宇宙之中大量存在，而且基本以光速在宇宙中穿越，但是我們卻很難覺察它的存在，每秒鐘就有上萬億的中微子穿越過我們的身體，但是我們卻對其毫無察覺，來自宇宙中的高能中微子也時刻都在穿越地球，然而地球在它們面前就好像不存在一樣，它們可以以光速瞬間穿過，有人計算認為如果想阻擋一束高能中微子，需要用五光年厚的鉛板才能完全遮蔽它們。
中微子這一概念於1930年由奧地利科學家泡利提出，直到26年後的1956年才被發現，發現它的美國物理學家萊茵斯還因此獲得了諾貝爾物理學獎，並且也開啟了中微子物理學。
也正是由於中微子無與倫比的穿透性，使得科學家們想到了獨特的測量方法，而我們所在的地球表面，來自於外太空和大氣層以及人類活動的各種電磁波基本粒子中微子等相互摻雜不易分辨，所以科學家們別出心裁的把中微子探測器放到了地下、水下或者冰下，那麼這樣一來，地球表面的光子中子射線等各種粒子就無法進入到這裡，因此只剩下了中微子，那麼只要我們檢測到中微子引發的物理活動，都可以感知中微子的存在了。
其實這也導致了一種十分奇特的現象，就是我們研究宇宙以及宇宙粒子的各種探測器材及望遠鏡等都在地表甚至在太空中，然而用中微子研究宇宙的探測器卻只能深埋於地下，水下或者冰下，只能在地球的內部透過它們研究地球外面的廣闊宇宙。
中微子探測器監測原理是這樣的，它並非直接觀察中微子，因為中微子其實至今都是看不到的，它觀察的也是中微子引起的原子的反應，當有中微子撞擊到原子核上時，就會引起原子核上的一系列變化，從中就可以預判撞擊它的中微子的情況。
很顯然，在地球的表面，用這種方法檢測中微子是不現實的，因為有很多種基本粒子都可以對原子核內部產生影響，但是在很深的地下、水下或者冰下，那麼中微子以外的其他粒子就到達不了，因此就可以判斷中微子的活動了。
上世紀60年代初時，美國賓夕法尼亞大學的戴維斯首先為監測地球外中微子做出了貢獻，他將整整一節鐵路槽罐車的四氯乙烯液體放在1600多米深的一個金礦中，厚厚的岩石覆蓋層保護著這節槽罐車，基本只有中微子能到達這裡，世代為師就發現了一些來自太陽的中微子穿越槽罐內的四氯乙烯液體，把其中微量氯原子核轉變成了氬原子核，由此實驗確定了太陽也是一個巨大的中微子發射源，並且他從出現的誤差裡面發現了中微子可以分為三種，而且它們可以相互轉換，戴維斯由此也獲得了諾貝爾物理學獎。
後來物理學家們以戴維斯的實驗方法為基礎並擴大了規模，他們在北美、歐洲和日本的礦井或隧道中建造了幾處第二代中微子檢測器，用更加有利於檢測的超純水作為中為止的靶體，當中微子穿過這些水的時候，如果有一個與水中的氫或氧原子核發生相互作用，就會產生一種帶電粒子，表現為發射出一個錐形的淺藍色光脈衝，物理學上稱為“切倫科夫輻射”，當這種輻射被檢測到時，可以從其反應上判斷中微子的情況了。
後來科學家們又想到了一個新方法，他們對南極洲幾公里厚的冰層打起了主意——在冰層下1450米之下的地方放置中微子探測器，有些探測器的深度達到2500米，科學家們將這一探測器稱為“冰立方”，當一顆中微子擊中“冰立方”中某個原子核的時候，產生的反應會出現閃光。檢測器就把資訊傳輸到地面，科學家們就可以從中分析中微子的特性，並確定它們的能量及其來源。
總之，科學家們已經有越來越多越來越好的中微子研究手段，對它的研究也將對宏觀宇宙和微觀物理方面的認知都帶來深刻的影響。
前兩天剛寫了一篇關於中微子的文章，其中寫到中微子雖然在宇宙中大量存在，但卻是一種隱身粒子，它很難與其他粒子或事物發生作用，於是很多朋友就很納悶了，詢問說既然中微子不與其他粒子或事物發生作用，那麼怎樣才能探測到中微子呢？
其實中微子探測的確是非常難做到的事情，因為它實在太小，又太“懶惰”了，中微子是在放射性衰變和核聚變中產生的粒子，通常產生於質子和中子中，質子和中子本身就屬於基本粒子，中微子產生於其上，質量當然更小，科學家認為它的質量只是電子的數萬甚至數百萬分之一，而且它不帶電荷，也不與磁力感應，可以說與其他物質之間基本不發生作用，所以雖然他在宇宙之中大量存在，而且基本以光速在宇宙中穿越，但是我們卻很難覺察它的存在，每秒鐘就有上萬億的中微子穿越過我們的身體，但是我們卻對其毫無察覺，來自宇宙中的高能中微子也時刻都在穿越地球，然而地球在它們面前就好像不存在一樣，它們可以以光速瞬間穿過，有人計算認為如果想阻擋一束高能中微子，需要用五光年厚的鉛板才能完全遮蔽它們。
中微子這一概念於1930年由奧地利科學家泡利提出，直到26年後的1956年才被發現，發現它的美國物理學家萊茵斯還因此獲得了諾貝爾物理學獎，並且也開啟了中微子物理學。
也正是由於中微子無與倫比的穿透性，使得科學家們想到了獨特的測量方法，而我們所在的地球表面，來自於外太空和大氣層以及人類活動的各種電磁波基本粒子中微子等相互摻雜不易分辨，所以科學家們別出心裁的把中微子探測器放到了地下、水下或者冰下，那麼這樣一來，地球表面的光子中子射線等各種粒子就無法進入到這裡，因此只剩下了中微子，那麼只要我們檢測到中微子引發的物理活動，都可以感知中微子的存在了。
其實這也導致了一種十分奇特的現象，就是我們研究宇宙以及宇宙粒子的各種探測器材及望遠鏡等都在地表甚至在太空中，然而用中微子研究宇宙的探測器卻只能深埋於地下，水下或者冰下，只能在地球的內部透過它們研究地球外面的廣闊宇宙。
中微子探測器監測原理是這樣的，它並非直接觀察中微子，因為中微子其實至今都是看不到的，它觀察的也是中微子引起的原子的反應，當有中微子撞擊到原子核上時，就會引起原子核上的一系列變化，從中就可以預判撞擊它的中微子的情況。
很顯然，在地球的表面，用這種方法檢測中微子是不現實的，因為有很多種基本粒子都可以對原子核內部產生影響，但是在很深的地下、水下或者冰下，那麼中微子以外的其他粒子就到達不了，因此就可以判斷中微子的活動了。
上世紀60年代初時，美國賓夕法尼亞大學的戴維斯首先為監測地球外中微子做出了貢獻，他將整整一節鐵路槽罐車的四氯乙烯液體放在1600多米深的一個金礦中，厚厚的岩石覆蓋層保護著這節槽罐車，基本只有中微子能到達這裡，世代為師就發現了一些來自太陽的中微子穿越槽罐內的四氯乙烯液體，把其中微量氯原子核轉變成了氬原子核，由此實驗確定了太陽也是一個巨大的中微子發射源，並且他從出現的誤差裡面發現了中微子可以分為三種，而且它們可以相互轉換，戴維斯由此也獲得了諾貝爾物理學獎。
後來物理學家們以戴維斯的實驗方法為基礎並擴大了規模，他們在北美、歐洲和日本的礦井或隧道中建造了幾處第二代中微子檢測器，用更加有利於檢測的超純水作為中為止的靶體，當中微子穿過這些水的時候，如果有一個與水中的氫或氧原子核發生相互作用，就會產生一種帶電粒子，表現為發射出一個錐形的淺藍色光脈衝，物理學上稱為“切倫科夫輻射”，當這種輻射被檢測到時，可以從其反應上判斷中微子的情況了。
後來科學家們又想到了一個新方法，他們對南極洲幾公里厚的冰層打起了主意——在冰層下1450米之下的地方放置中微子探測器，有些探測器的深度達到2500米，科學家們將這一探測器稱為“冰立方”，當一顆中微子擊中“冰立方”中某個原子核的時候，產生的反應會出現閃光。檢測器就把資訊傳輸到地面，科學家們就可以從中分析中微子的特性，並確定它們的能量及其來源。
總之，科學家們已經有越來越多越來越好的中微子研究手段，對它的研究也將對宏觀宇宙和微觀物理方面的認知都帶來深刻的影響。