科學突破！這個美麗的金色房間里的水那麼純凈，它可以溶解金屬！

在日本的伊基諾山下1000米(3300英尺)的地方看起來就像一個超級大反派的夢想。

超級神岡是一個中微子探測器。中微子是一種亞原子粒子，它穿過空間，穿過固體物質，就好像它是空氣一樣。

研究這些粒子有助於科學家探測瀕死的恆星，並了解更多有關宇宙的知識。《商業內幕》採訪了三位科學家，討論了這個巨大的金箱是如何工作的，以及在裡面進行實驗的危險。

看到亞原子世界

中微子很難被探測到，以至於尼爾·德格拉斯把它們稱為「宇宙中最難以捉摸的獵物」。

在這段視頻中，他解釋說探測室被埋在地球深處，以阻止其他粒子進入。

他說:「物質不會阻礙中微子。」「一個中微子可以穿過一百光年的鋼鐵而不會減慢速度。」

但為什麼要抓住它們呢?

倫敦帝國理工學院的Yoshi Uchida告訴《商業內幕》雜誌:「如果有一顆超新星，一顆恆星會坍縮成一個黑洞。」

「如果這種情況發生在我們的銀河系，超級k是為數不多的能從它身上看到中微子的物體之一。」

在恆星開始坍縮之前，它會釋放出中微子，所以超級k就像一種預警系統，告訴我們什麼時候應該提防這些令人眼花繚亂的宇宙事件。

內田說:「根據粗略的計算，大約每30年就會有一顆超新星爆炸一次，爆炸的範圍是我們的探測器所能看到的範圍。」「如果你錯過了一個，你平均還要等上幾十年才能看到下一個。」

在日本發射中微子

超級k不只是捕捉到從太空中落下的中微子。

位於日本東海對面的T2K實驗發射了一束中微子束，穿越地球295公里(183英里)，在日本西部的Super-K上接收。

研究中微子在穿過物質時的變化(或「振蕩」)，可能會告訴我們更多關於宇宙起源的信息，例如，物質和反物質之間的關係。

(東京大學，神岡天文台)

「我們的大爆炸模型預測，物質和反物質應該在相同的部分被創造出來，」帝國理工學院的Morgan Wascko告訴《商業內幕》，「但是現在(大部分)反物質已經通過某種方式消失了。」

研究中微子可能是弄清楚它是如何形成的一種方法。

超級神岡如何捕獲中微子

在地下1000米的地下，超級神岡有15層樓那麼大，看起來有點像這樣。

超級神岡探測器的圖。(東京大學，神岡天文台)

這個巨大的水箱里裝滿了5萬噸的超純水。這是因為在水中旅行時，中微子比光快。

因此，當中微子穿過水時，「它會產生光，就像康科德用來產生音爆的方式一樣，」內田說。

「如果一架飛機飛得非常快，比聲音的速度快，那麼它就會發出聲音——一個巨大的衝擊波——在某種程度上，一個慢的物體不會。」同樣，粒子通過水的速度如果超過水中光速，也會產生衝擊波。

房間里排列著11000個金黃色的鱗莖。這是一種非常靈敏的光學探測器，叫做光電倍增管，可以接收到這些衝擊波。

Wascko將其描述為「燈泡的反面」。簡單地說，他們甚至可以探測到極少量的光，並將其轉換成電流，然後就可以觀察到。

可怕的純凈水

為了讓這些衝擊波發出的光到達感測器，水必須比你想像的要乾淨。Super-K一直在過濾和重新凈化它，甚至用紫外線來殺死任何細菌。

這讓人毛骨悚然。

Uchida說:「超純凈的水正等著把物質溶解到水裡。」「純凈水是非常非常骯髒的東西。它具有酸性和鹼性的特徵。

沃斯克說:「如果你泡在這種超級純的超級k水裡，你會得到相當多的去角質效果。」「不管你願不願意。」

在超級神岡的船上的人。(東京大學，神岡天文台)

當Super-K需要維護時，研究人員需要乘坐橡皮艇(見上圖)來修復和更換感測器。

謝菲爾德大學(University of Sheffield)的馬修·馬雷克(Matthew Malek)和另外兩名學生在攻讀博士學位時，正在一艘小漁船上做維修工作。

在一天的工作結束時，通常把物理學家帶進帶出水箱的貢多拉壞了，所以他和另外兩個人不得不坐一會兒。他們在船上向後一踢，吹起了微風。

馬雷克告訴《商業內幕》雜誌:「我沒有意識到，當我們躺在小船上聊天的時候，我的頭髮被浸在水裡，大概只有三厘米長。」

當時他們正在把超級k的水抽走，Malek不擔心污染。但當他第二天凌晨3點醒來時，他有了一個可怕的認識。

他說:「我每天凌晨3點起床，頭上頂著我有生以來最癢的頭皮。」「比小時候患水痘更癢。」太癢了，我都睡不著。」

他意識到，水已經把頭髮的營養成分從頭髮頂端榨取了出來，而這種營養缺乏一直持續到他的頭皮。他迅速跳進浴室，花了半個小時用力地打理頭髮。

另一個故事來自Wascko，他在2000年聽說，當水箱被完全排干時，研究人員在底部發現了一個扳手的輪廓。

他說:「很顯然，1995年他們填補這個空缺的時候，有人在那裡留下了一個爛攤子。」「當他們在2000年排水時，扳手已經溶解了。」

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