一千两百株海藻于深海观测中微子

发布时间：2023-11-13 08:42:22 所属栏目：动态来源：

导读：上海交通大学(简称'上海交大')的李政道研究所"海铃小组'"已经完成了中国第一个关于深海水微镜的构想设计。李政道学者徐东莲是该论文的通讯作者，共同第一作者为上海交大李政道研究所的博士后叶子平、博士

上海交通大学(简称'上海交大')的李政道研究所"海铃小组'"已经完成了中国第一个关于深海水微镜的构想设计。李政道学者徐东莲是该论文的通讯作者，共同第一作者为上海交大李政道研究所的博士后叶子平、博士生田玮，以及北京大学天文系博士生胡帆。

这篇论文揭示了中微子望远镜“海铃计划”的建设蓝图。这台望远镜预选台址位于南海北部的一个深约3.5公里的深海平原，海床平整，海底数百米高度范围内流速平缓。深海海水测量的放射性与普通海水的公开数据一致。中微子望远镜利用整个地球作为屏蔽体，接收从地球对面穿透而来的中微子。

由于位于赤道附近，“海铃”可以通过地球的自转探测360度全天域的中微子，与南极冰立方以及北半球的其他中微子望远镜形成了互补。

项目组利用上海交大“思源一号”科学计算平台进行模拟计算，正式提出南海中微子望远镜“海铃计划”（英文简称TRIDENT）的概念设计。探测器阵列由1200根垂直线缆组成，每根线缆长约700米，间距70米-100米，像海藻一样垂直锚定于海床上，并搭载约20个高分辨率光学探测球舱。“海铃”阵列直径约4公里，总占地面积约为12平方公里，可监测高能中微子反应的海水体积约7.5立方公里，设计寿命为20年。

“海铃大脑开发计划”由上海交大李政道研究所作为牵头单位发起，，旨在探索建设中国首个深海中微子望远镜，由中国科学院院士景益鹏担任项目负责人，徐东莲担任首席科学家。项目通过捕捉高能天体中微子探索极端宇宙，为我国填补该领域的空白。

中微子是宇宙中数量最多的次原子粒子之一（注：光子最丰富，中微子次之），每秒钟就有数百万亿个太阳中微子穿透我们的身体。中微子不带电，主要通过弱相互作用与物质反应，犹如幽灵一般在宇宙中穿行，极难被捕获。目前已知的中微子有3种类型，电子中微子、缪子中微子和陶子中微子，它们在时空传播过程中由于量子效应可相互转换，这就是著名的中微子振荡现象。

中微子在1930年首次被理论预言，但直到1956年才被实验观测到。科学家们对其性质的研究已多次刷新我们对基本物理规律的认知，并4次获得诺贝尔奖。但中微子仍有许多未解之谜，如中微子的绝对质量为多少、它们是否为自身的反粒子等。对中微子更深入的探究，或再次颠覆人们对基本物理规律的认知。在这个过程中，科学家发现了一个奇怪的现象，那就是中微子的速度非常快，这意味着它们可以穿越时空，甚至可以到达宇宙的边缘。

（编辑：聊城站长网）

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