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①繼靠電磁波傳輸信息的微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信之后，一種新穎的通信手段步塵而來。它不受任何氣候條件限制，通信信號也不會被任何手段所中斷，可以穿過高山，通過海洋，能從某一地點直線地穿過地球到達另一地點，它就是可以運載信息鉆地入海的神奇的中微子束通信，在現(xiàn)代化通信中嶄露頭角。
②中微子和質(zhì)子、電子一樣，也是構(gòu)成粒子的基本粒子之一?？伤且环N奇妙的基本粒子，它不帶任何電荷，呈中性，質(zhì)量極小，靜止質(zhì)量為零；它能以接近光速直線前進，方向性極好，也不發(fā)生反射、折射和散射；它能量大，穿透力極強。因為電磁不能穿過厚厚的地層，而中微子卻能輕而易舉地穿過地球。科學(xué)家就是利用中微子這種奇特的特性來改善今天的通信。作為傳輸信息的一種更具優(yōu)越性的無線通訊方式，它傳輸極遠，不受障礙的限制，不怕外界干擾，保密性極好。
③早在1956年，歐美學(xué)者通過復(fù)雜的核反應(yīng)實驗，證明中微子確實存在。上世紀(jì)70年代以后，科學(xué)家對中微子通信產(chǎn)生了極大的興趣，美科學(xué)家將中微子加速器產(chǎn)生的中微子束，發(fā)送至遠隔千山萬水的另一端接收裝置中，結(jié)果成功地感測到了穿山涉水而來的中微子信號。80年代，前蘇聯(lián)和美國進行了中微子通信的試驗，獲得了成功。1984年美國一海軍基地的一艘核潛艇做水下環(huán)球潛行時，正是采用中微子通信保證了聯(lián)系。迄今確認的中微子有電子中微子和m介子中微子?？茖W(xué)家分別進行的海下、地下種種試驗，使中微子通信初顯端倪。
④中微子通信有著很高的應(yīng)用價值，如果采用中微子束通信，則將為海軍對潛艇進行保密通信提供強有力的手段；即使是發(fā)生了熱核戰(zhàn)爭，安置在巖石深處的指揮部的中微子束發(fā)射機不會受到原子彈的破壞，還能正常工作；地質(zhì)學(xué)家用中微子波束可給地球拍照，尋找地殼中的礦藏資源。中微子通信除用于全球人類通信外，還可以穿透月球，與月球背面的空間站聯(lián)系，或者作為“特殊信使”，遨游太空，與在宇宙中飛行的宇宙飛船直接聯(lián)系，為人類征服宇宙服務(wù)?？茖W(xué)家還設(shè)想發(fā)射中微子訊號讓它在太空中穿行，去尋找外星人。
⑤中微子通信，只需要中微子發(fā)射裝置(高能質(zhì)子加速器)和接收裝置。發(fā)射裝置發(fā)射中微子包含的信息，經(jīng)接收裝置解讀，就能實現(xiàn)信息交流。把所有的信息，如視音頻信號、數(shù)據(jù)信號等，加載到中微子束上面，即可實現(xiàn)任意距離點與點之間的通信，無論通信兩點之間的距離有多遠，哪怕是地球的兩端，也無需任何中繼站或借助衛(wèi)星轉(zhuǎn)送。中微子通信具有微波和光通信的高容量、直線性和保密性，可雙向傳輸多路電視和音頻信號，如與發(fā)送和接收的計算機進行并網(wǎng)，可進行遙控、遙測?？梢姡衿娴闹形⒆邮ㄐ?，在人類通信領(lǐng)域中可大顯身手。
在“基本粒子”的大家族中，有一種叫中微子。它那穿山過海，敢于與光速較量的神奇本領(lǐng)和不費吹灰之力穿過地球的拿手好戲，極大地觸發(fā)了科學(xué)家們應(yīng)用研究的靈感。
于是，中微子通信的設(shè)想脫穎而出了。這是一種采用中微子束來代替電磁波傳遞信息的無線通信方式。它可以沖破電磁波通信不可逾越的水下和地下這兩大禁區(qū)，實現(xiàn)全球無線通信；它保密性好，傳遞信息快，不受外界干擾，對人體無害。這些優(yōu)點是其他通信方式無法比擬的。
中微子通信過程和微波通信相似，有發(fā)射和接受裝置。通信時，發(fā)射端首先用高能質(zhì)子加速器，將質(zhì)子加速到幾千億電子伏特的能量，然后去轟擊一塊金屬靶子。此時，靶子的背面就會產(chǎn)生許多“短命”的介子，這些介子一邊運動，一邊發(fā)生衰變，從而變成中微子和μ子。再讓它們共同穿過鋼板，這時μ子被鋼板阻擋并衰變了，剩下的就是純凈的中微子束。然后，再用信號對它進行調(diào)制，接著通過磁場控制載有信息的中微子束，使之按人的旨意朝一定方向傳向目標(biāo)。
接收端是一個貯有近億噸水的大水箱，箱內(nèi)的光探測器星羅棋布。當(dāng)發(fā)射來的中微子束在水中傳過時，就會與原子核中的中子發(fā)生核反應(yīng)而生成μ子，μ子在水中高速前進，受到核的減速作用放出光子，這些光子進而被水中的光探測器接收，即可把原來中微子束所攜帶的信息調(diào)解出來，從而達到通信的目的。
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太陽中微子之謎
苗征
太陽的能源問題一直是困擾物理學(xué)家和天文學(xué)家的一個課題，后來英國著名的天文物理學(xué)家愛丁頓提出太陽里面的能量是來自核聚變。如果太陽的核心真的在進行著大規(guī)模的熱核反應(yīng)，那就理應(yīng)產(chǎn)生大量的中微子。
為了證明太陽模型的正確性，科學(xué)家們設(shè)計了儀器去測量太陽中微子的實際數(shù)目。“捕捉”中微子難乎其難，為此科學(xué)家巧設(shè)“陷講”。
設(shè)在美國南達科達州的“陷講”，由化學(xué)家戴維斯主持，他們在地下深達1．5千米的金礦里，安裝了一個大罐子，里面裝有38萬公升的四氯乙烯溶液，用它來俘獲中微子。1968年，奇跡出現(xiàn)了，中微子探測器給出了信息。實測結(jié)果表明，實際的太陽中微子數(shù)目遠遠小于理論值，只有理論預(yù)言的1／3。大量的太陽中微子失蹤了!這樣太陽中微子之謎變成太陽中微子短缺之謎。
那么到底是誰錯了?天文學(xué)家錯了?太陽能量不是來自核聚變?還是物理學(xué)家關(guān)于中微子的理論錯了?
后來物理學(xué)家改進了中微子的測量方法，日本科學(xué)家小柴昌俊就是其中之一。
當(dāng)中微子進入裝有重水的容器后，碰到重水的原子核后會被彈開；然后碰到另一個重水的原子核后會與之發(fā)生反應(yīng)，變成氚的原子核，同時釋放出一些v射線。通過測量v射線的數(shù)量，科學(xué)家就可知道有多少中微子存在。小柴昌俊還利用位于日本神岡町地下的中微子探測裝置探測到的一次遙遠超新星爆發(fā)過程中釋放出的中微子。
目前科學(xué)家一致認為太陽活動的理論模型并沒有錯誤，太陽里能量的確是來自核聚變；而關(guān)于中微子的理論則需要修正：中微子是一種不帶電的、但是有質(zhì)量的(雖然質(zhì)量極小)、穿透力極強的基本粒子。研究人員將新的數(shù)據(jù)與以往研究成果相結(jié)合，發(fā)現(xiàn)太陽釋放出的電子中微子在旅途中有一部分轉(zhuǎn)變成了其它類型的中微子，而我們目前的測量手段只能測電子中微子，這樣就很好的解釋了太陽中微子短缺之謎。
但是到目前為止關(guān)于中微子還有很多問題有待進一步研究，比如，中微子質(zhì)量到底是多少，以及不同種類的中微子之間是怎么轉(zhuǎn)化的。
由于中微子不容易和其他物質(zhì)發(fā)生相互作用，所以最遙遠宇宙中產(chǎn)生的中微子都可以在地球上探測到，這對于了解宇宙深層次的東西非常有幫助。
摘自《圖形科普》
