日本在地下存了五万吨水，究竟是为何？

　　日本存了5万吨水的项目叫做超级神冈，是一个为了探测和捕获中微子的物理实验。这是实验究竟是如何开展的呢？为什么需要5万吨水呢？
　　在了解这个实验之前，我们需要先了解一下什么是中微子。中微子
　　中微子是自然界中最基本的粒子之一，它可以自由地穿过任何的物体，质量非常之轻，号称是宇宙间的隐形人，据说我们的身体每秒钟就会有10万亿个中微子穿过，而我们完全意识不到。
　　虽然中微子的穿透力非常强，但是它还是会和个别物质产生弱反应。此外，中微子还有3种类型，它们可以在不同的类型之间进行转换，称为中微子振荡。
　　正是因为中微子的特性，要找到中微子是一件非常困难的事情，首先它的质量非常之小，小到可以忽略不计，而速度又很快，快到接近光速。此外，我们目前观测物质是通过电磁的相互作用来观测的，然而中微子却是电中性的，并不参与电磁作用，因此很难观测到。超级神冈
　　超级神冈探测器实验是东京大学在一个废弃的矿井中建造的中微子探测器，目标就是为了探测地球中的中微子，并且来观测宇宙中的超新星爆发。
　　在一个深度达1000米的矿井下来建造一个探测器是不是感觉很奇怪？知道为什么嘛？之所以在如此深的地方来建造实验室就是为了隔绝其它的宇宙射线，这个神冈的主要组成部分就是一个高为41。4米，直径为39。3米的不锈钢圆柱形容器。
　　当初可是整整花了两个礼拜的时间往里面填满了5吨的超纯水。那么这个神冈是如何探测到中微子的呢？
　　在这个神冈的结构内壁上装了11200个光电倍增管，用来探测中微子在水中通过时产生的切连科夫辐射。
　　当高速荷电粒子在介质中穿行的时候，粒子的速度高于介质中的光速的时候，就会产生一种特殊的光辐射，带有一定的方向性和强偏振。
　　我们上面也提到，中微子几乎可以穿透所有的物质，因此没有物质会改变中微子的前进，所以中微子的运动速度基本上是不会改变的，中微子无论在任何介质中，它的运行速度都接近于光速。
　　然而，光在水中的速度大约只有其在真空中的75，所以中微子在水中的运行速度是比光速还快的。因此，切连科夫辐射产生了。中微子也是这么被探测到的。超级神冈的发现
　　超级神冈基本上是诺贝尔物理学奖的重要输出方，参与超级神冈建设的小柴昌俊和梶田隆章均获得了诺贝尔物理学奖。
　　小柴昌俊证实了电子中微子的存在与理论预言的差值，并且在1987年第一次截获了由超新星爆发所释放的中微子，为天体物理学研究中微子做出了极为重要的贡献。南极洲冰立方探测器
　　同样的，在南极洲也有一个非常著名的中微子探测器，采用了一立方公里的南极水冰作为中微子的探测工具，研究发现，每隔一段时间，一个高能中微子会通过冰与水分子相互作用。通过南极洲冰立方探测器，确认了中微子的确切起源位置。
　　为什么人类看不到也摸不到中微子，却要探测它呢？探测它有什么意义吗？
　　中微子是人类去探索宇宙的重要媒介。人类认为中微子是人类去寻找宇宙起源和演化过程的重要途径，它可能包含了反物质消失的重大信息。
　　实际上，目前已经有科学家利用中微子实现了通讯，带宽为0。1bps（位秒），误码率百分之一，或许有一天中微子的应用将撬动现在的通讯技术行业。
　　然而，目前对于中微子的研究更多的是它的基础研究。相信随着对它的研究的深入，越来越多的谜团将会被揭开。小结：
　　说到日本在地下藏了5万吨水，可能很多人觉得日本是要搞事情了。确实，他们是搞事情了。
　　这5万吨水的主要目的是为了完成一个叫做超级神冈的项目，主要的目的就是探测宇宙中的中微子，基于切连科夫辐射的原理。因为中微子的穿透力特别强，基本能够穿透所有的物质，包括水，所以它运动的速度基本不会变化，然而光在水中的运动速度变慢了。由此，切连科夫辐射产生了，人类发现了中微子的存在。
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　　日本在地球存储的5万吨水其实是为探测中微子服务的，这些毫无杂质的纯水属于超级神冈探测器的一部分
　　中微子是一种极难被捕捉到的粒子，不带电的它可以轻松穿过宇宙中的物质，并且几乎不留下痕迹，每秒种都有数千亿上万亿中微子穿过人体，但人是绝对感觉不到的，而寻找到中微子最好的手段就是借助类似超级神冈这样的探测器。
　　中微子虽然速度快而且质量小，但它在穿越纯水时会留下微弱的痕迹，这种被称为契忍可夫辐射的现象就是寻找中微子的诀窍，纯水越多这种辐射就会越明显，这就是为什么日本在近千米的矿井深处藏水的真相。
　　事实上这五万吨纯水也比较争气，1987年2月的神冈探测器和美国的中微子探测器一起接收到了新星1987A爆发时产生的中微子，这也是首次探测到的太阳系外中微子，90年代时又投资1亿美元把神冈升级为超级神冈，五万吨纯水就是这时候加进去的，1998年领导超级神冈探测器的日本科学家小柴昌俊首次确认了中微子震荡现象，于2002年获得了诺贝尔物理学奖。
　　不只是日本，我国在大亚湾也同样拥有中微子探测装置，主要目标是探测临近的大亚湾核电站进行核反应时产生的中微子，其主体部分也被包裹在纯水中。
　　物理学发展到今天已经离不开高技术设备的支持，除去中微子探测器外，物理学家们还拥有造价上百亿美元的大型强子对撞机，这些高科技设备一起让人类的物理学不断进步
　　其实这个装置叫超级神岗探测器，重要是用于探测中微子的，和我国的大亚湾探测一样。
　　探测中微子一定要用100的纯水，任何杂质都不能有。
　　中微子被称之为宇宙的隐身者，因为它不带电，所以不会与物质发生电磁相互作用。这也导致中微子可以轻易穿透地球。
　　当然，中微子也可以轻易穿透水，那为什么探测中微子还需要纯水呢？
　　这是由于中微子在穿透纯水的时候会留下痕迹，也就是契忍可夫辐射。并会留下蓝色的辉光。
　　如果纯水的体积越大，那么留下的契忍可夫辐射就越明显。就更易研究中微子的规律。
　　日本的神岗探测器在一个神达1000米的矿井中。
　　其设备的高度有41米，长度39米。理论上可以装满5万吨的纯水。只要研究太阳发出中微子，以及质子衰变效应。
　　日本后续计划用该实验装置研究超新星爆发，依旧更多宇宙中微子。
　　这就要求该装置升级，后续日本政府打算在两年后在此基础上建立更加巨型的探测器。
　　当然神岗探测器已经为日本人囊收了一次诺奖。也就是证实了中微子在反应堆中的震荡。该项目领军科学家小蔡昌俊也因此获得2002年诺贝尔物理学奖。