日本在地下1000米，储存了5万吨超纯水，他们究竟在找什么？

前言

在科学还不发达的年代，人们对宇宙的好奇还处在充满想象和揣测的阶段。”是相对于“地”的概念。

中国古代也有一个专门观察天象的政府机构，如果他们发现异常的天象，就会向统治者发出警告，以为是地面上的人的行为得罪了他会上天堂，也会对地球发出“惩罚”。

现在我们知道那些闪亮的星星其实都是遥远的天体，而且大部分他们有自己的轨迹，与人类或地球无关。

今天，我们充分了解了人类在宇宙中的地位，了解了“天”和“地”并不是对立的，我们赖以生存的星球其实只是宇宙中的一粒尘埃，但这并不代表我们可以安心接受这种渺小。宇宙的运行。

虽然我们再小，我们的智慧和想像力是无限的，我们可以“以小见大”，对我们没有观察到的一切进行推测。因此，我们对宇宙的“实际”探索还很有限，但我们已经从理论的角度触及了宇宙的起源。

帮助我们观察宇宙的工具

作为地球的一员，人类确实拥有出众的智慧，但单从生理条件来说，我们确实存在一定的局限性。为了弥补身体的局限性，人们创造了各种各样的工具来帮助我们成就更卓越的事业，天文观测就是其中之一。

在远古时代就有了日晷、浑天仪等天文观测仪器，随着人类科技的进一步发展，我们也开始制造更多的仪器和工具来作为我们的生活用具。“眼睛”看观察更遥远更浩瀚的宇宙空间。

在这些工具中，有一些是为了帮助我们观察那些“看得见”的东西，比如哈勃望远镜，它是一种设置在地球轨道上的光学望远镜，可以穿过地球的屏蔽层大气我们视线中的事物，更直观地看到宇宙中的一切；

别人就是帮我们捕捉那些“看不见”的东西，比如“中国天眼”球面射电望远镜，它是探测宇宙中各种电磁脉冲信号的工具。迄今为止，宇宙中已发现数百颗脉冲星，为人类研究宇宙信号做出了重大贡献。

日本在地下储存的水

无论是哈勃望远镜还是“中国天眼”，我们都可以从非常基础的层面了解它们的功能，但世界上的另一个探测器似乎“还有很多更神秘”-也就是日本的超级神冈探测器。

与其他仪器不同的是，这个探测器建在地下1000米处，主体是50,000吨超纯水。所谓超纯水是指只含有水分子的纯净水。这种水必须经过一定的提纯过程才能获得。

当今地球上的淡水资源都是珍贵的，为什么要费心在地下1000米的地方储存5万吨的超纯水来建造这样的探测器呢？

因为超级神冈探测器安装在地下，所以很多人可能会认为这是一个主要用来探索宇宙的探测器地下的奥秘，毕竟除了宇宙，我们也不知道足够了解我们生活的星球。我们只能通过推测和计算才能知道地下深处的情况。

但事实是，超级神冈探测器并不是探测地下的工具，而是真正的太空探测器。哪来的星空，主体还是大量的超纯水？

宇宙中的中微子

既然我们知道了超级神冈探测器面对的是浩瀚的宇宙空间，那么这个探测器到底在寻找什么呢？答案是中微子。

我们所处的物质世界是由各种粒子组成的，中微子就是其中之一。然而，我们可以捕捉和观察到许多其他粒子，唯独中微子非常“神秘”，因为它的质量太轻了。

不仅轻，中微子本身不带电，很难与其他物质相互作用，运动速度非常快，可以自由穿过大部分物体，地球本身也不例外。

起初，科学家们只是通过计算和推测才知道它的存在，却未能捕捉到这个神秘的粒子。可谓“来无踪”。

后来科学家在实验中观察到中微子，才知道宇宙中其实存在着大量的中微子，只是人们很难捕捉和观察到，因为宇宙中到处都是中微子的干扰各种射线都被排除了，所以宇宙中的中微子只能在地下深处找到，也需要纯净水作为介质。

在此背景下，日本建造了超级神冈探测器，其主要工作是监测穿过地球的中微子。

超级神冈探测器发现了什么？

超级神冈探测器的前身是“神冈核衰变实验”。它于1982年开工建设，初期仅储存约3000吨超纯水。它的主要目的不是监测中微子，而是监测质子衰变。

但是在1987年，这个装置竟然探测到了大麦哲伦星云超新星爆炸释放的大量中微子。

这是人类首次捕获到太阳系外的中微子。超纯水增至5万吨。

1996年，超级神冈探测器正式开始运行，短短几年就取得了骄人的成绩。根据科学家的推测和计算，宇宙中的中微子应该分为三种类型，即μ中微子、τ中微子和电子中微子。

因此，神冈探测器观测到的大麦哲伦星云超新星爆炸释放的中微子与太阳活动时产生的中微子不同。太阳的中微子震荡现象，使得大约的三分之二的“消失”了，其实是太阳中微子在传播过程中发生了变化，当时的人们只能观察到电子中微子，他们觉得这些中微子“消失”了。

中微子振荡的发现让日本物理学家小柴昌俊获得诺贝尔物理学奖。

除了日本的超级神冈探测器，科学家们还建造了一个在南极冰原下的“冰立方”探测器8000英尺也被用于探测中微子。同时，日本政府也宣布将再次扩建超级神冈探测器，2027年之前将储存的超纯水水质升级到26万吨。可以更广泛更准确地观测中微子的运动，解开我们未曾去过的谜团到现在才明白。

有什么用中微子？

中微子的观测和研究是一条漫长而曲折的道路，那么人类为什么要不遗余力地观测这个神秘的粒子呢？出于对宇宙本身运行的好奇，其中之一当然是。

人类的想象力和进取精神，让我们渴望获得更多关于物质世界的知识。构成宇宙的一切事物都值得我们去探索和研究，中微子这种神奇的粒子自然是其中之一。

还有一点就是，根据中微子的特性，也许人类可以利用它们来完成我们以前做不到的事情，比如通讯。

我们现在使用的各种通讯设施，难免会遇到信号不稳定的情况，因为它们会受到各种障碍物的影响，可能会造成折射或遮挡。我们在宇宙中探索中使用的电磁信号就是这样做的。

但中微子不一样。它们可以穿过宇宙中的大多数物体。所以，如果用中微子来通讯，就不会有信号屏蔽。或许我们可以借此来完成一场太空漫游，去探索和了解宇宙更遥远的地方。

结语

这个宇宙还有无数的谜团等待我们去解开。人类有限的能量和生命，让我们无法在短时间内全面探索宇宙，但我们终究是地球上最神奇的生命。有了宇宙的存在，我们就一定能够在未来不断进步，努力向宇宙的“终极”靠拢。

太空探索不是吃力不讨好的任务。它关系到人类的未来。如果我们不够幸运，未来我们可能会面临整个种族的毁灭，正如物理学家史蒂芬霍金所警告的那样。因此，我们需要尽快找到一个可以让人类移民的星球，并继续研究更先进的太空工具。

除了日本、美国等国家，我国也积极探测中微子。比如我国的江门中微子实验也是在建的地下中微子探测器，不仅使用了大量的超纯水，还使用了矿物油作为介质来观察中微子的运动。目前正在建设中，预计2023年投入使用。

中国的参与无疑彰显了我们作为大国的担当，也可以让世界上的中微子研究走得更远，势必取得更大的成就未来的发展。或许在不久的将来，我们就能充分利用微米，发挥它的各种作用。