日本挖空一座山，在地下儲(chǔ)存5萬噸超純水，到底有何目的？

這是日本神岡町的茂住礦山。

從遠(yuǎn)處你根本看不出什么，但是走近觀察你卻會(huì)發(fā)現(xiàn)，整座山的山體都被掏空，變成了一具山的空殼。

進(jìn)到里面則像是進(jìn)了一個(gè)大型的工廠，無數(shù)工人都在井然有序開展著自己的工作。

更關(guān)鍵的是，這座山的山體被掏空后，里面還建造了一個(gè)巨型水池，內(nèi)部儲(chǔ)存了5萬噸超純水……

這不禁讓人感到匪夷所思，這到底是個(gè)什么樣的“工廠”？

日本儲(chǔ)存5萬噸超純水到底有何目的呢？

什么是超純水？

大川有必要先帶大家了解下，什么是超純水。

我們平時(shí)喝的普通水，里面是含有大量礦物質(zhì)和氣體分子“雜質(zhì)”的，如果對(duì)水進(jìn)行蒸餾處理，普通水就會(huì)變成純凈度非常高的蒸餾水，里面的各種“雜質(zhì)”會(huì)被大量除掉。

不過即便是這樣的水，卻也還算不上超純水，因?yàn)槌兯募儍舳龋€要比這高得多。

衡量水的純度的標(biāo)準(zhǔn)，是看水的電阻率，電阻率越小說明水里含有的“雜質(zhì)”會(huì)更多，電阻率越高就說明水里的“雜質(zhì)”越少，水就會(huì)越純凈。

超純水的電阻率，通常能達(dá)到10MΩ*cm，如此高的電阻率就意味著，它是近乎完全絕緣的存在。

你泡在里面，即使有人往水里通入了一根電線，你也不會(huì)觸電，就是這么離譜……

而從超純水的理論定義上來講，這種水實(shí)際上就是，除了氫離子、氧離子，不含有其它任何雜質(zhì)離子的水。

基于超純水這樣的特點(diǎn)，在諸多高精尖領(lǐng)域，也就離不開它的存在了。

日本之所以要儲(chǔ)存5萬噸超純水，也正是為了一項(xiàng)龐大的高精尖的科研項(xiàng)目——超級(jí)神岡探測項(xiàng)目。

超級(jí)神岡探測項(xiàng)目

超級(jí)神岡探測項(xiàng)目，是一項(xiàng)宇宙級(jí)的探測項(xiàng)目。

因?yàn)檫@個(gè)科研項(xiàng)目的終極目標(biāo)，是捕捉宇宙中的“幽靈粒子”，也就是中微子。

中微子之所以被稱為“幽靈粒子”，原因在于中微子的體積非常小，并且它幾乎沒有任何質(zhì)量。

因此在理論上，哪怕每秒鐘有超過100萬億個(gè)中微子從你身體穿過，你也不會(huì)有任何感覺，因?yàn)橹形⒆有〉剑瑤缀醪粫?huì)與你體內(nèi)的組成分子、原子，產(chǎn)生任何撞擊。

對(duì)它而言，你就像一副空殼子一樣，就是這么夸張……

雖然中微子的存在，不會(huì)對(duì)我們的身體造成“貫穿”傷害，但它的存在，卻也著實(shí)讓無數(shù)科學(xué)家犯愁，還是因?yàn)樗　⑻p，科學(xué)家也就無法像觀察普通物質(zhì)元素一樣，對(duì)它進(jìn)行觀察探測了。

日本的超級(jí)神岡探測項(xiàng)目，也正是為了對(duì)鬼魅一般無影無蹤的中微子，進(jìn)行捕捉探測。

這個(gè)項(xiàng)目捕捉探測中微子的原理非常復(fù)雜，大川在這里只簡單跟大家說一下大概。

整個(gè)探測器的主體結(jié)構(gòu)，是一個(gè)41.4米高、直徑39.3米的圓柱形容器，里面盛的水，就是大川前面提到的5萬噸超純水。而圓柱形容器的內(nèi)部，則密密麻麻分布著11200個(gè)玻璃罩子，這些玻璃罩子，則是結(jié)構(gòu)的核心部件——光電倍增管。

當(dāng)來自宇宙中的高速中微子進(jìn)入超純水后，中微子會(huì)與超純水中的電子或原子核發(fā)生特殊的弱相互作用，并產(chǎn)生電子或是μ子這樣的帶電輕子。

這些帶電輕子的產(chǎn)生，會(huì)進(jìn)一步激發(fā)出特殊的切倫科夫輻射。

此時(shí)，光電倍增管會(huì)對(duì)切倫科夫輻射光子進(jìn)行捕捉，將之轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。

到這一步，中微子也就從看不見摸不著的幽靈粒子，轉(zhuǎn)化為了我們可以通過科學(xué)手段分析的信號(hào)了……

人類探測中微子的意義

你可能會(huì)有疑問，中微子探測這么費(fèi)勁，科學(xué)家為什么還非要對(duì)中微子進(jìn)行探測呢？

原因其實(shí)很簡單，就像當(dāng)初的原子彈一樣。

美國啟動(dòng)曼哈頓計(jì)劃，耗費(fèi)20億美元，動(dòng)用超過10萬多人，也要研發(fā)出來，就是看中了這個(gè)“項(xiàng)目”的巨大潛力。

事實(shí)證明也的確如此，原子彈研發(fā)出來后，不僅直接促成了二戰(zhàn)的勝利，而且還極大增強(qiáng)了美國的軍事實(shí)力和科技實(shí)力……

而中微子的探測研究，對(duì)全人類的影響，要比原子彈還大得多。

別的不說，僅就通訊領(lǐng)域來舉個(gè)例子你就明白，中微子到底有多強(qiáng)了。

我們?nèi)缃竦耐ㄓ嶎I(lǐng)域，用得最多的就是電磁波了，用電磁波傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)，不僅能夠做到讓信號(hào)覆蓋全球，進(jìn)行全球通訊，甚至連太陽系內(nèi)的空間范圍，都能做到“覆蓋信號(hào)”。

美國2021年2月19日抵達(dá)火星的毅力號(hào)火星車，就已經(jīng)通過電磁波信號(hào)，向地球傳回了大量擁有極高價(jià)值的資料。

雖然電磁波信號(hào)已經(jīng)非常強(qiáng)大，但對(duì)于我們來說，這種通訊技術(shù)，卻還不夠強(qiáng)大。

一方面電磁波信號(hào)傳輸速度有限，還是拿毅力號(hào)火星車來說，它要從火星將1MB資料的信號(hào)傳到地球，至少得需要8分鐘的時(shí)間。

如果是距離更遠(yuǎn)的探測器，傳輸時(shí)間還要更久。

除此之外，電磁波信號(hào)的抗干擾能力也有限，這里再舉個(gè)例子，拿載人飛船的返回艙來說。

返回艙返回地球經(jīng)歷黑障區(qū)，艙體就會(huì)因?yàn)橥鈱赢a(chǎn)生大量等離子體，而出現(xiàn)電磁波信號(hào)屏蔽的情況。此時(shí)艙內(nèi)的電磁波信號(hào)無法傳出來，外界的電磁波信號(hào)也無法穿透傳進(jìn)去。

直到今天，都沒有科學(xué)家能破解這個(gè)難題。

但是……

如果我們能將中微子應(yīng)用到通訊領(lǐng)域，以上這些問題就都不再是問題，中微子通訊在理論上的傳輸速度，能做到接近光速，并且還能穿透幾乎所有障礙，有了這樣的通訊技術(shù)，我們甚至能做到跨星系的信號(hào)傳輸。

這還僅僅是中微子在通訊領(lǐng)域的應(yīng)用，其他諸多領(lǐng)域，有了中微子的介入，也都能實(shí)現(xiàn)突破性技術(shù)升級(jí)。

這就是為什么，科學(xué)家必須探測中微子的意義所在……

說起來，不僅日本有超級(jí)神岡探測項(xiàng)目研究中微子，我們中國也有自己的中微子研究項(xiàng)目。

我國的大亞灣核反應(yīng)堆中微子實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，是利用大亞灣核電站反應(yīng)堆群探測中微子。

而后來的江門中微子實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，則跟日本的超級(jí)神岡探測項(xiàng)目一樣，是通過超純水和光電倍增管，來捕捉中微子產(chǎn)生的切倫科夫輻射，從而對(duì)中微子進(jìn)行探測。

雖然我國針對(duì)中微子的研究項(xiàng)目，起步要比日本晚，但這些年來，我國的中微子研究項(xiàng)目，也已經(jīng)取得了諸多世界矚目的重大成果。

未來就看誰能先取得技術(shù)突破，掌握中微子技術(shù)了……