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日本超级神冈内装满超纯水,能溶解一切金属,就为捕捉一种物质

 有趣探索 2022-02-12

趣味探索讯 在微观世界里,中微子是最轻最小粒子之一,小到质量只有电子百万分之一,并以接近光速速度飞行,所以它与所有物质作用力非常微弱,能自由穿透地球,号称为宇宙空间的“隐形人”,是宇宙中最难以捉摸粒子之一。科学家尼尔·德格拉斯·泰森表示,中微子可以通过一百光年厚钢铁而不会减慢速度。

在宇宙中,垂死恒星在开始坍塌之前,会释放出大量中微子,所以中微子可以作为一种警告系统,告诉我们哪个方向有大型宇宙事件即将发生,所以研究中微子有助于科学家发现垂死恒星,有助我们对宇宙进一步探索。为了捕捉中微子,科学家在日本山池野市神冈地区地下1000米处建造了中微子天文台,美喻为超级神冈,又名超级K。

超级K内部是一个高度相当于15层建筑的圆柱体水箱,四面八方铺满11000个金色灯泡,里面填充着5万吨水,看起来就像是个梦幻空间一样。不过,这些灯泡不是照明灯泡,而是一种非常灵敏的光探测器,称为光电倍增管(PMT),可以拾取微弱的冲击波。这里的水也不是普通水,是超纯水。

日本内田博士表示,当中微子在超纯水中传播时,会产生微弱辉光,而这种光会被灵敏的光电倍增管放大,然后被转换为电流。这是因为中微子在水中前进速度超过光速时,出现契伦科夫辐射,产生蓝光。原理其实跟超音速飞机产生音爆现象一样,当飞机速度超过音速时,就会产生巨大声音。

为了让超级K水箱中微弱辉光能被光探测器检测到,所以水必须要非常透明非常干净,所以里面的水不断被过滤和重新纯化,甚至用紫外线对其进行爆炸以杀死所有细菌。然而,日本内田博士表示,超纯水真的非常令人厌恶,因为表现出酸性和碱性两种特征,一直在迫切等待物质溶解。

如果有人不小心掉入超纯水里会怎么样呢?虽不至于丧命,但皮肤上大量角质剥落,很多质物被瞬间抽走,可能比洗澡效果还要“干净”,不过接下来皮肤可能会出现各种不舒服症状,痒、难受和干燥,因为丢失了大量营养物。不过当水箱里面的灯泡坏了时,科学家不得不划着橡皮艇在水箱内来进行更换。

马勒克博士回忆说,有一次在更换金灯泡过程中,他斜躺在橡皮艇上时,头发不小心浸入超纯水中,大概不超过三厘米,结果第2天早上3点被头皮给痒醒了,实在是太痒了。他这才意识到超纯水从发梢吸走了头发养分,养分缺乏一直蔓延到头皮。于是他花了半个小时时间把头发泡在普通水里,来补充养分。

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