中国正在建造世界上最大的水下望远镜，以搜寻难以捉摸的“幽灵粒子”

魏洋1

中国新的中微子探测器TRIDENT漂浮在水池中。(图片鸣谢:上海交通大学)

（）据美国太空网（本·特纳）：中国科学家正在海底11500英尺(3500米)处建造世界上最大的“幽灵粒子”探测器。

热带深海中微子望远镜(三叉戟)——中文称为“海灵”或“海洋钟”——将被固定在西太平洋的海底。在2030年完成后，它将扫描由难以捉摸的粒子产生的罕见闪光，因为它们在海洋深处短暂地变得有形。

每秒钟，大约有1000亿个被称为中微子的幽灵粒子穿过你身体的每一平方厘米。然而，正如它们怪异的绰号一样，中微子不存在电荷，质量几乎为零，这意味着它们很少与其他类型的物质相互作用。

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但是通过减慢中微子的速度，物理学家可以将一些粒子的起源追溯到数十亿光年之外的远古灾难性恒星爆炸和星系碰撞。

这就是海洋钟的由来。

“利用地球作为屏障，TRIDENT将探测从地球另一侧穿透的中微子，”该项目的首席科学家徐东莲在10月10日的新闻发布会上告诉记者。“由于三叉戟在赤道附近，可以随着地球的旋转接收来自四面八方的中微子，实现无盲点的全天观测。”

中微子无处不在——它们是宇宙中仅次于光子的最丰富的亚原子粒子，产生于恒星的核爆、巨大的超新星爆炸、宇宙射线和放射性衰变，以及地球上的粒子加速器和核反应堆..

尽管中微子无处不在，但它们与其他物质的最小相互作用使得中微子难以被探测到。它们在1956年从核反应堆中被首次发现，许多中微子探测实验已经发现了从太阳发送给我们的粒子的稳定轰击；但是这种级联掩盖了来源仍然神秘的宇宙射线撞击地球大气层时产生的稀有中微子。

中微子完全不受阻碍地穿过大多数物质，包括整个地球，但它们偶尔会与水分子相互作用。当中微子穿过水或冰时，它们有时会产生被称为μ子的粒子副产品，发出闪光。通过研究这些闪光产生的模式，科学家可以重建中微子的能量，有时甚至是来源。

但是为了增加鬼粒子相互作用的机会，探测器必须放在大量的水或冰下。

中国巨大的新探测器将由超过24000个光学传感器组成，串起1211串，每串2300英尺(700米)长，从它们在海底的锚定点上下浮动。

探测器将以彭罗斯平铺模式排列，直径为2.5英里(4公里)。当它运行时，它将扫描1.7立方英里(7.5立方公里)的中微子。世界上目前最大的中微子探测器IceCube位于南极洲的阿蒙森-斯科特南极站，只有0.24立方英里(1立方公里)的监测面积，这意味着TRIDENT将明显更敏感，找到中微子的可能性也大得多。

科学家们表示，试点项目将于2026年开始，完整的探测器将于2030年上线。

“TRIDENT旨在推动中微子望远镜性能的极限，在全天搜索天体物理中微子源方面达到灵敏度的新前沿，”研究人员在10月9日发表在《自然天文学》杂志上的一篇概述该探测器的论文中写道。