超级神冈:5万吨水的地下谜案
说起来,这事你可能想不到--日本人在上世纪九十年代,竟然悄悄往地下塞进去了5万吨水。还是那种比我们喝的矿泉水、纯净水还纯得离谱、用手一摸几乎感觉不到杂质的"超纯水"。为啥要这么折腾?地表的空间他们还不够用吗?还是想在地底挖宝藏?
其实啊,这里面的弯弯绕,远比咱们日常想象的复杂得多。什么太空、宇宙、幽灵粒子,这些大词儿全挤成了一锅粥。但到底是怎么回事?人家日本这么折腾,跑得比我们快,也不是第一次了。
得先倒回到八十年代,那会日本人搞科研搞得挺猛。他们建的那个"神冈核子衰变实验探测器",其实名字有点怪吓人的,搞不明白的还以为这是拍科幻片的道具。可说白了,就是一口巨大的钢罐,里面灌的是3000吨超纯水。想象一下,大商场里那种特大的玻璃水族箱,只不过养得不是鱼,是个谜一样的粒子--质子。当时日本人最想弄明白的,就是这玩意儿到底会不会自己"碎"掉,也就是所谓的质子衰变。
没想到,这设备虽然挺新奇,可很快就遇见了头疼的事。规模小,想抓住真正罕见的现象,根本不够用。搞科研的难题总是这样:你以为装个大点儿的水罐实验就顺利了,结果还是被现实按在地上摩擦。
后来美国人瞅着他的设备,也挺感兴趣,就一块儿合计着玩。合计着合计着,诶,不光能看质子衰变,这玩意儿说不定还能发现另外一类"有鬼"的家伙--中微子。别说,科学方向有时候就跟夜市吃串似的,本来冲着烤鸡翅去,结果最特别的是那家油炸臭豆腐。
转眼到了1987年,科学圈出了大新闻。日本神冈探测器不仅继续干着原计划,竟莫名其妙"撞见"了一群从66万光年远的大麦哲伦星云爆发过来的中微子。这下好家伙,全世界的科学家都炸了。大家都知道太阳能喷中微子,可这么远的地方蹦出来的,确实头一回碰上。
人啊,有时候就是这样。运气来了,躲也躲不开。有了第一桶金,日本科学家也不满足于"捞着了点啥"。马上就有人琢磨:抓的网要是再大点,也许啥都能等着瞅。那年头拨款鼓励高科技热潮,超级神冈--一个比老神冈壮得多的家伙,被悄悄提上了日程。比起最早那3千吨,这回一口气上到5万吨!你可以脑补一下,从一座普通大楼到一栋摩天大厦--气势和野心全变了。
后来的故事嘛,多少有点像那种"小镇青年北漂成功记",主角换成了日本的科学家。超级神冈探测器在地下700米挖了好几年,前前后后砸进去将近1亿美元。你要说他们不心疼?不一定。可这群家伙在科技这口儿,眼里就只有一个字:牛。
终于到了1996年,超级神冈正式开张试运行。短短几年,就出了俩诺贝尔奖--一个是小柴昌俊,他靠着这台大家伙验证了中微子的来龙去脉(当年科学圈一片哗然);另一个是梶田隆章,这哥们研究中微子振荡,震惊了全世界,把超级神冈这个地下"大水罐"变成了科学殿堂。
不过,这事到这儿还远没讲完。你要以为日本人光是冲着奖牌去的,那可小瞧了他们。科学家啊,经常一边想着怎么拿奖,一边心底更在乎那些琢磨不清的谜。比如,有多少种中微子?它们怎么"一会儿这样,一会儿那样地抖"?背后是不是藏着更吓人的宇宙秘密?
说回"超纯水",你大致明白那玩意儿有多讲究。平常家里烧水,水壶里就算只留点水垢都嫌脏,更别提让它变得"什么都没有"。超纯水的做法,比高中化学老师教的"蒸馏水"还要严格好几倍。先得用精密仪器过滤、蒸馏,连空气里的尘埃都受管控。后来还得用特别的运输法,防止中途"落灰"。水进罐里,全透明,"啥味道没有",更别说放鱼放虾了。
中微子这玩意儿,要真说起来,跟幽灵似的。不停地穿过地球、穿过咱们的身体,没人能察觉到。一秒钟,你我身上就有无数个中微子"呼啦啦"地钻过去,愣是一点动静都没。为什么?它们个头小得没边,而且连电荷都不带。科学家当年怀疑它的存在,就像在房间里找小偷--灯光全开、地板扫了三遍,依然抓不着人影。能看到,也是靠着国产版"特异功能":水里装着"灯泡"--其实叫光电倍增管。只要有中微子"撞"到电子,这些灯泡立刻就会亮一下。一台超级神冈探测器,光这种"灯泡"就装了六千多只,还是那种随时待命的老式看门大爷。
那为什么非要做得这么大?你想啊,往水里扔石子儿,比的是谁水多、水深。水多了,机会自然也多。中微子难抓,但水域大了,哪怕只偶尔有一个撞上,也能被灯泡抓出来。
当然,日本科学家也有更远的算盘。他们心里那点"小九九",其实哪国搞科研的都八九不离十--霸住科学高地,抢下宇宙谜题的解答权。现在的超级神冈还不算全球最大,但他们已经谋划着再扩建。中微子的奥秘还远远没解完,甚至反物质的问题、宇宙起源的"谜底",都得靠这些死磕型人物慢慢揭。
想想也是挺有意思。地下的那一大罐水,看着毫无波澜,实际每天都在悄悄地"追踪幽灵"。我们普通人很难体会这其中的滋味,但日本那一代科学家,为了这个秘密,甘愿埋头地下、整天对着电表和水罐发呆。
科学总是这样,好像每前进一步,就得在黑暗里多摸索几年。你说超级神冈最后能抓多大一条"鱼"?或者哪天会不会发现,宇宙的开端真藏在那一个水波小小的晃动里?天知道。
留给后人慢慢等吧。就像咱们小时候围着水缸看月光,总觉得里面藏了什么,这个地下的水罐,也许,有天真会晃出属于整个人类的新谜底。