要想窥探宇宙最远的地方,首先必须建造一个巨大的水下望远镜


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要想窥探宇宙最远的地方,首先必须建造一个巨大的水下望远镜


导语:要想窥探宇宙最远的地方 , 首先必须建造一个巨大的水下望远镜
作者:空城   原创文章   禁止搬运   

在地中海凉爽而美丽的海水深处 , 粒子物理学家的国际合作正在建造一架望远镜 。
“大多数望远镜观察来自天空的光 , 它们向上看天空 , ”麦克斯告诉我们 。 “我们的望远镜搜索中微子 , 事实上 , 它向下看地球 , 看到地球另一边的天空 。 ”
中微子望远镜探测器阵列将把超过一立方公里的地中海变成一张巨大的网 , 以捕捉运动中的中微子 。



每天的每一秒 , 都有 1000 亿个中微子以接近光速的速度穿过你身体的每平方厘米 。 这些“幽灵粒子”诞生于恒星的心脏、超新星、化学反应和地球大气中 。
根据科伊尔的说法 , 中微子最好的地方也是它们最糟糕的地方 。 “他们几乎不与任何东西互动 , ”他说 。 “它们总是直线移动 , 不会被尘云或其他挡道的物体吸收 。 对于中微子 , 我们的想法是我们能够看到宇宙的边缘 。 ”


但由于它们几乎畅通无阻 , 众所周知 , 中微子难以探测 。 “做到这一点的唯一方法是建造一个绝对巨大的望远镜 , ”科伊尔说 。
“海洋是中微子的完美之网 , ”他说 。 很少——不到百万分之一——中微子会与水分子碰撞并产生纳秒级的蓝光闪光 , 称为切伦科夫辐射 。 “我们将所有这些超灵敏的光探测器放在海底 , 它们坐在那里等待捕捉中微子发出的闪光 , ”科伊尔解释说 。 “我们在海里的原因是因为它很大 , 很黑 , 而且非常透明 。 当我们得到闪光时 , 它不会被海水“吸收” 。


在天空和大海之下
中微子望远镜的数百个光学探测器将在法国和意大利海岸附近形成水下 3-D 网格 。 几个探测器串在一起 , 并以均匀的间隔垂直落入水中 。 每个网格将在各个方向跨越一公里 , 并将生活在水下数千米 。 下面的视频显示了一串探测器的部署 。
根据博士的说法 , 中微子望远镜将在粒子物理学领域之外产生巨大的科学影响 。 “要使用中微子进行测量 , 我们需要了解海水的光传输、温度和海流 。 因此 , 我们对望远镜附近的海洋特性进行了非常精确的监测 。 ”


“如果海中有什么突然变化 , 我们可能是最先注意到它的人之一 , ”他补充道 。
中微子望远镜正在与海洋学家、地震学家和生物学家合作 , 他们将利用其基础设施 。 “基本上 , 他们可以在海底进行连续、长期、高频的现场采样 , ”他说 。



其他科学家将使用望远镜的电力和数据电缆来支持自主潜艇和爬行器 。 对海底沉积物进行采样、研究生物发光以及测量水下二氧化碳和氧气含量的项目也在进行中 。
中微子的水听器(用于对探测器进行声学定位)也会接收其他噪音 。 “我们聆听了望远镜周围所有海豚和鲸鱼的声音 。 ” 科伊尔说 。


“技术之旅”
中微子望远镜处于早期部署阶段 。 今年在西西里岛海岸和法国土伦附近的其他地点部署了一些可运行的探测器 。 该团队还在希腊皮洛斯附近探索潜在的第三个地点 。 该阵列的全面部署预计至少还需要 3 年时间 , 但望远镜已经探测到了一些中微子 。


尽管该项目规模庞大 , 工程师们还是小心翼翼地建造了一台能够承受地中海底部恶劣条件的望远镜 , 同时还能最大限度地减少对环境的影响 。



“我们非常小心 。 博士说 , 探测器中没有使用任何有毒物质 , 也没有什么真正危险的东西 。 “我们必须非常小心 , 确保我们使用的所有材料都能承受高压……并且不会在海水中腐蚀 。 ”

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