在過去的一個(gè)世紀(jì)內(nèi)，科學(xué)家產(chǎn)生了各種創(chuàng)造性的想法來跟蹤各種粒子，而這些神奇的裝置堪稱人類智慧的巔峰之作。讓我們一起認(rèn)識(shí)下人類10大不可思議的探測(cè)器，你聽過幾個(gè)？
物理學(xué)家雷·戴維斯在1966年就構(gòu)思了使用600噸四氯乙烯注入南達(dá)科他州布萊克山下方，試圖觸發(fā)化學(xué)反應(yīng)來自計(jì)算來自太陽的中微子。最后他得到了理論上三分之一的中微子值，同時(shí)也證明該方法是成功的。
在20世紀(jì)40年代，蘇聯(lián)海軍使用了高質(zhì)量的黃銅來制造炮彈，半個(gè)世紀(jì)后這些炮彈仍然保留到了今天，于是歐洲核子研究中心的科學(xué)家“盯上”了這些優(yōu)質(zhì)黃銅。這是因?yàn)镃MS粒子探測(cè)器所需要的黃銅與這些炮彈相符合，之后核子研究中心與俄羅斯達(dá)成協(xié)議，讓半個(gè)世紀(jì)前的炮彈材料來建造LHC能量探測(cè)器。
位于明尼蘇達(dá)州北部的費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室擁有1.4萬噸的NOVA中微子探測(cè)器，這可能是世界上最大的獨(dú)立式塑料結(jié)構(gòu)，內(nèi)部擁有大量的填充液體物質(zhì)，即95％的礦物油。這些原料將作為中微子探測(cè)器的液體閃爍器，當(dāng)中微子與液體顆粒發(fā)生碰撞的時(shí)候，科學(xué)家就可以探測(cè)到釋放的閃光。原料來源于路易斯安那州西南部的一煉油廠。
位于格蘭薩索國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的OPERA探測(cè)器使用了另一種方法來捕捉中微子，科學(xué)家設(shè)計(jì)了鋁箔包裹的鉛磚，建造起一座由15萬塊鉛磚構(gòu)成的粒子捕捉墻，每塊鉛磚的重量為18磅。當(dāng)中微子進(jìn)入捕捉裝置后，就會(huì)產(chǎn)生其他粒子，同時(shí)留下條紋痕跡。于是該實(shí)驗(yàn)室安裝了11臺(tái)機(jī)器人，每天的任務(wù)就是查看中微子是否在磚塊上留下痕跡。
威斯康星州麥迪遜大學(xué)的物理學(xué)家開發(fā)了一個(gè)教育應(yīng)用程序，可快速記錄宇宙射線粒子。無獨(dú)有偶，來自加州大學(xué)歐文分校和加州大學(xué)戴維斯分校的物理學(xué)家也開發(fā)了類似的應(yīng)用程序來收集宇宙射線粒子，他們的目標(biāo)是建立一個(gè)基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的宇宙射線探測(cè)器。
科學(xué)家在南極洲建造了一座冰立方實(shí)驗(yàn)室，由86根裝有傳感器的電纜組成，從冰面向下延伸了超過1英里。當(dāng)宇宙射線與其他粒子發(fā)生作用時(shí)，可產(chǎn)生中微子，同時(shí)會(huì)伴隨著切倫科夫光的出現(xiàn)。因此科學(xué)家在冰立方周圍安裝了5000具光學(xué)探測(cè)裝置，用來捕捉由中微子活動(dòng)產(chǎn)生的藍(lán)光。
同樣在南極洲，科學(xué)家使用巨大的科學(xué)氣球?qū)⑺矐B(tài)脈沖天線釋放進(jìn)入高空環(huán)境，該儀器可監(jiān)聽射電信號(hào)，即阿斯卡萊恩效應(yīng)。一旦宇宙中微子穿過南極上空，科學(xué)家就可以探測(cè)到中微子的信號(hào)。該裝置非常靈敏，可以探測(cè)400英里遠(yuǎn)的手持電臺(tái)。
當(dāng)前科學(xué)家在探測(cè)暗物質(zhì)粒子方面還沒有取得突破性的進(jìn)展，位于加拿大安大略省，科學(xué)家建造了堪稱世界上最深的地下實(shí)驗(yàn)室。該實(shí)驗(yàn)室的目標(biāo)就是探測(cè)暗物質(zhì)粒子，如果暗物質(zhì)粒子可與氟核發(fā)生作用，就可讓反應(yīng)液體沸騰，在腔室中形成泡泡?？茖W(xué)家只要觀測(cè)到泡泡的產(chǎn)生，就可以反推暗物質(zhì)粒子。
干冰，酒精和一個(gè)魚缸就可以打造一個(gè)粒子物理實(shí)驗(yàn)室，事實(shí)上這是一個(gè)云室的基本材料。1927年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的得主就是云室的發(fā)明人，如果你有足夠的耐心，云室甚至可以捕捉到宇宙介子，當(dāng)酒精形成厚厚的蒸氣后再通過干冰冷卻，就可以讓粒子運(yùn)動(dòng)軌跡呈現(xiàn)出來。
SLAC國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室在上個(gè)世紀(jì)70年代末試圖建造了一個(gè)“水晶球”來定位亞原子粒子，結(jié)果他們用600個(gè)碘化鈉晶體打造成一個(gè)探測(cè)器，安裝在SPEAR粒子對(duì)撞機(jī)中?？茖W(xué)家認(rèn)為該方法能夠用來探測(cè)中性粒子，并捕捉粒子碰撞。到目前為止，該探測(cè)器仍然在使用之中，位于德國(guó)美因茨的古騰堡大學(xué)。
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