日本拟投巨额建全球最大中微子探测器

科技日报记者 刘霞

据英国《天然》杂志网站报导，日本内阁近来赞同了“尖端神冈”中微子勘探器的制作方案，并赞同拨款3200万美元作为第一批制作费用。科学家期盼这一勘探“巨子”能带来革命性发现，加深对中微子及反中微子行为差异的了解，并勘探到质子衰变等。

“尖端神冈”是日本现有“超级神冈”勘探器的“继任者”。1998年，“超级神冈”供给了中微子振动的首个确凿证据，将负责人梶田隆章送上2015年诺贝尔物理学奖领奖台。“尖端神冈”建成后将成为迄今最大的中微子勘探器。

“尖端神冈”将建于岐阜县飞弹市地下，能勘探世界射线、太阳、超新星和粒子加速器等各种来历发生的海量中微子。主体设备直径68米、深约71米、储水26万吨，是“超级神冈”的5倍多，水池壁上约4万个光电倍增管，可捕捉中微子与水反响宣布的微光。

梶田隆章16日表明，中微子物理学家对“尖端神冈”的到来满怀等待，因为它能研讨中微子与反中微子的行为差异，这有助于解说为什么世界看似由物质主导。“超级神冈”已看到一些“蛛丝马迹”，但“尖端神冈”和美国“深层地下中微子试验”（DUNE，运用液态氩）应能运用不同技能完成高精度丈量，然后彼此佐证。DUNE将于2025年发动。除这两大“巨子”外，坐落中国广东的“江门地下中微子试验（JUNO）”也是本世纪20年代将开端运转的三大首要中微子试验之一，它将于2021年开端搜集数据。

江门中微子勘探器示意图：球形的中微子勘探器置于水池中心，上下与四周均被2米以上的水围住以屏蔽本底，在水池顶部选用径迹勘探器作为反契合勘探器，钢网架上安放光电倍增管以勘探中微子。图片来自：江门中微子试验官网

东京大学物理学家、“超级神冈”讲话人中清水雅之表明，“尖端神冈”还有望发现质子衰变。质子衰变从未被观察到，因而极稀有，这在某种程度上预示着质子的平均寿命超越10的34次方年。

在粒子物理学规范模型中，质子不能衰变，但许多企图替代规范模型的理论预言了质子衰变。因为“尖端神冈”用于勘探中微子的水量远超“上一任”，因而更或许观测到质子衰变。假设没有，那意味着质子的平均寿命还将添加十倍。

据悉，“尖端神冈”总费用约6亿美元，日本将供给75%左右，其他资金将由英国和加拿大等付出。日本物理学家表明，日本议会或许于下月正式赞同该项目。

总修改圈点

在日本国内，“尖端神冈”被认为是有望助科学家摘取诺贝尔奖的勘探器。其原因首要在于，尽管咱们已知身边充满着物质，但迄今并不清楚开始物质为何会在世界中存在。世界诞生之后，应曾存在相同数量的物质以及反物质，但这样的话物质又会被消除，不或许发生星体和一切生物。想解开这个疑团，要害便是中微子。终究是否因为中微子的影响，物质和反物质的均衡才被打破？这一估测或许会被“尖端神冈”验证吗？巨额投入的勘探器是否还能带来如当年LHC相同的曙光？整个基本粒子物理学界，都在拭目而待。

来历：科技日报

修改：李俊霞

审阅：王小龙