探測器與暗物質

　　中微子也許並不能真的超越光速，但它們的確是一種非常獨特的粒子。中微子與其他物質之間的作用非常微弱，使得它們可以幾乎毫無阻礙的穿過地球和我們的身體，以及周圍所有的一切。如果把高能電子射向一片幾厘米厚的金屬，電子會與金屬原子中的其他粒子碰撞，損失掉絕大部分能量，釋放出其他亞原子粒子來，而要截住同樣能量的中微子，恐怕需要一光年厚的重金屬才行。　　來自深空的高能中微子，被稱為「天體物理中微子」，大多是宇宙中那些異常劇烈的高能過程的產物，例如伽瑪射線暴、耀變體和類星體，星系中心的黑洞等。它們可能攜帶著這些宇宙的暴亂中心的信息，所以科學家們希望通過觀測中微子來了解那些高能天體。高能宇宙射線雖然也來自於同樣的天體，但會受到銀河系、太陽和我們地球本磁場的作用而使得路線彎折，無法根據它們飛來的方向追蹤來源，而中微子不受磁場作用，可以幫忙重構出宇宙射線來到地球的路線。　　由於中微子和其他物質之間作用微弱，歐洲科學家計劃在地中海底建造巨大的探測器，利用大量的海水來捕捉中微子。這是一個由10個國家的40個科研機構合作開展的項目，新的探測器叫做KM3NeT，計劃將佔據3立方千米的水下空間。探測器由安裝在水下高塔上的37200個光電倍增管組成。當中微子與原子核碰撞時，可能產生μ子，其在水中運動會發出切倫科夫輻射，光電倍增管即可以捕捉到這樣的閃光。　　此前，科學家在南極冰蓋中建成了類似的大型中微子探測器IceCube ，在運行的第一年中，IceCube 雖然探測到了許多大氣中微子，卻沒有找到來自於宇宙的中微子。KM3NeT探測的中微子方向和IceCube 意圖探測的中微子方向恰好相反。且KM3NeT比佔據空間1立方千米的IceCube 更巨大，因此科學家希望它能找到IceCube 所未能發現的宇宙中微子。另外，KM3NeT的光電倍增管不是像IceCube 中連成一串，而是分批裝在球形的光學模組中，可以更好的判斷中微子的方向。當然，也有科學家認為，並非有了更大的探測器就能解決宇宙中微子失蹤的問題。　　雖然KM3NeT的光電倍增管組建已經開始製造，但所需的資金尚未全部到位，設計方案也還沒完全確定，可能是整個的系統，也可能分成幾塊置於地中海的不同位置。 中微子望遠鏡將成為人類史上第二大建築，它比位於阿聯酋迪拜的哈里發塔還要高。哈里發塔高2723英尺，是目前世界上最高的建築物。整個KM3NeT項目建設，需要總數約40萬支光電倍增管。　　物理學家們也在和海洋生物學家們合作，KM3NeT的光電倍增管也可以監測海洋中的發光生物，而對發光生物的研究也有助於排除它們對探測結果的干擾。另外在塔上安裝水下聽音器也可以用來監聽鯨類的活動。　　除此之外，如果KM3NeT的確能達到設計的能量範圍，那它還可能探測到神秘的磁單極子以及暗物質粒子。
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