中微子究竟如何探測？

01-28

據說要用契倫科夫輻射原理來探測中微子，可是要產生這種輻射必須要用帶電粒子在介質中的運動速度大於光的相速度才行，可是中微子不帶電啊。
「當中微子束穿過水中時，與水原子核發生核反應，生成高能量的負μ子。由於負μ子在水中以0.99倍光速前進，超過了水中的光速（0.75倍光速），所以它在水中穿越六七米長的路徑便會發生「切倫科夫效應」，輻射出所謂的「切倫科夫光」。」既然中微子不與任何東西發生反應，那這裡如何與水的原子核發生核反應？

我來補充一下上面的回答，μ中微子可以和水中的中子反應產生μ子，

$u_mu+n ightarrow p + mu$ 。

以及μ中微子的電子散射，

當年的 Super Kamiokande 實驗就是通過這一反應來測量大氣中微子里μ中微子震蕩的。

上面答案說得一點都沒錯，這個反應概率非常低。怎麼對比才能知道它有多低呢？比如 Super Kamiokande，是一個超大的純水探測器，50000噸純水，11000+個光電倍增管，探測器33米深，直徑33米高。跟一個教學樓差不多大。

這個探測器的太陽中微子的通量應該超過 $10^6/(mathrm{cm^2cdot s})$ ，但Super-K每天總共才能檢測到幾十個。其實中微子實驗已經有六十年的歷史了。中微子不能被直接檢測，但是我們可以檢測它的反應產物，這些反應產物都是有能量和時間特徵的。同時，現在的實驗還可以通過中微子震蕩率來尋找新的中微子。所以中微子並不是不能檢測的。

「中微子不與任何東西發生反應」並不是這樣，確切的說是只參與弱相互作用。

Because neutrinos are only weakly interacting with other particles of matter

中微子與其他粒子作用產生帶電的電子或mu子，它們產生契倫科夫輻射然後被探測到。

Super Kamiokande is a large volume of water surrounded by phototubes that watch for the Cherenkov radiation emitted when an incoming neutrino creates an electron or muon in the water.

也有其他類型的探測方法。

參見：Neutrino detector

或許可以從這本書里找到答案。

《從地底發現宇宙》作者是超級神岡負責人，本書描寫了神岡的研究生活。

一個探測質子衰變的試驗，怎麼就觀測到超新星爆炸了？

由於神岡的試驗發現，誕生了兩個諾貝爾物理學獎。

本書同時講述了高能物理學發展史，內容完整，可讀性強，推薦！

不是中微子不與其他物質發生反應，而是概率太低。

先佔個沙發……