来自中微子的控诉：我不是“鬼”

撰文 | 一颗中微子

编辑 | 王亚坤

《看天下》杂志原创出品 

我是一颗普普通通的中微子，写信是为我族最近的遭遇鸣不平。

10月中旬，位于中国广东省的江门中微子实验室主体设施基本竣工。这项造价20亿元人民币的工程建在地下700米深处，旨在测量我们中微子的质量，研究中微子的振荡。按照规划，项目一旦完工，它将成为世界上最灵敏的中微子探测装置。

对于人类如此耗费智力与财力，我并不惊讶。毕竟，我们是世界上最神秘的一种粒子，你们人类靠着在这个领域的研究，已经4次摘得诺贝尔物理学奖。

这本来是好事，可以增进人类对我们的了解。但是，这件事在社交媒体上的“画风”，完全变了样。

“这就是‘阿飘’，也可以直接说是‘鬼’。”

“‘修仙纪元’即将开启。”

甚至，我听到还有人给江门中微子实验室的工作人员打电话，问他们是不是在地下找“鬼”。

这太荒谬了，我必须反驳，并在这里作出严正声明：我们中微子不是“鬼”。

爱因斯坦算错了吗？

E=mc²，这可能是地球上最知名的公式，E代表能量，m是质量，c是光速。

这个公式名为“质能等价”，是爱因斯坦发现的，描述了质量和能量之间的相互关系。

我能被你们人类发现，就和这个公式有关。

为了让你们能看懂，请允许我带你们回忆中学课本里的内容：原子核由中子（不带电荷）和质子（带正电）组成。

当中子衰变时，会释放一个电子（带负电），中子本身也因此变成带正电的质子。

用中子衰变后损失的质量，结合E=mc²，就能算出它释放的能量。根据能量守恒定律，这个能量就是被释放的电子携带的能量。

但是，20世纪30年代，科学家们发现，二者不相等。

是爱因斯坦错了吗？还是说，能量守恒定律出了错？

当时，一个年轻的奥地利物理学家沃尔夫冈·泡利（Wolfgang Pauli），做出一个大胆猜测，错的不是爱因斯坦，也不是能量守恒定律，而是中子衰变时，释放的不只是电子，还有一个别的“神秘粒子”（没错，就是我，但这是后话）。

他甚至以一瓶香槟酒作赌注，担保没人能观测到我。

泡利当然输了。1956年，美国物理学家莱因斯和科温，在地下通过观察核反应堆，“看到”了第一个中微子。

莱因斯后来因此获得诺贝尔奖，而在他之前，泡利已经获得了诺贝尔奖，但不是因为我，而是因为著名的“泡利不相容原理”，提名他的人正是爱因斯坦。

当你深入到地下

怎么观测到我呢？你必须专注，因为我实在太小了，一不留神，就可能错过，或者和其他粒子搞混。

你需要深入到地下。这里可以屏蔽宇宙射线干扰，世界上所有中微子实验室都建在地下。

江门的中微子实验室，就建在地下700米深处。

这里离大亚湾等几个核电站很近，核电站会产生大量中微子。

实验室中心是一个巨大的白色球体，这是世界上最大的单体有机玻璃。玻璃球坐落在一个水池中，每次运转，都要往水池中注入3.5万吨超纯水（几乎不含杂质的水），来屏蔽其他天然射线干扰。

玻璃球内会放置2万吨液体闪烁体（简称“液闪”，成分类似洗衣液），当大量中微子穿越玻璃球时，其中极小一部分会和液闪发生反应。

那个巨大的玻璃球上装了4.5万只“眼睛”，也即光电倍增管，可以把中微子和液闪反应的光信号转化成电信号，并放大上千万倍。

看吧，想找到我，就是这么难。

至于找到我有什么用，怎么测量我的“体重”，我为什么有至少3种形态，并且可以轻易地在其中切换，现在保密。

有秘密的人才会引人关注，中微子也不例外。等你们揭开我全部秘密的时候，或许整个宇宙会在你们面前闪烁。

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