冰立方——深藏南极冰下的中微子探测器

文|奇 云

冰立方
——深藏南极冰下的中微子探测器

文|奇 云

2010年12月18日，历时10年、耗资2.71亿美元的“冰立方”中微子探测器，在寒冷而神秘的南极宣告建成。这一科学探索项目，将利用南极极为纯净的古老坚冰层作为“望远镜”，搜寻来自茫茫宇宙空间的高能基本粒子——中微子……

2010年12月18日，历时10年、耗资2.71亿美元的“冰立方”中微子探测器，在寒冷而神秘的南极宣告建成。这一科学探索项目，将利用南极极为纯净的古老坚冰层作为“望远镜”，搜寻来自茫茫宇宙空间的高能基本粒子——中微子。项目由美国威斯康星大学麦迪逊分校领导，比利时、德国、荷兰、日本、英国、新西兰和瑞典等国家的40多个学术机构参与，是目前世界上最大的中微子探测器。

“冰立方”中微子探测器位于南极大陆冰床上，毗邻美国阿蒙森-斯科特南极站。这里海拔约2835米，冰床厚度约2850米。有记录的气温在-13.6℃至-82.8℃之间，年平均气温-49℃。之所以要在南极这个极度寒冷的冰雪世界建造探测器，是因为这里的冰雪异常纯净，冰块里没有气泡或气穴，不会产生自然辐射，不会造成检测数据的失真。还有就是，把探测器埋到冰川深处，是为了过滤掉宇宙中除了中微子以外的其他辐射。总体上说，一架中微子探测器必须具有足够大的尺度，以便探测来自宇宙的微弱中微子流；要足够透明，以便光线可以在光学探测器阵之间传播；要足够深，以便屏蔽来自地球表面的干扰。同时，还要在经费上可以承受。纯净、高透明并且不具有放射性的南极大陆冰床，自然成为了探测中微子的理想介质。