KM3NeT 中微子海镜成形
弦论：KM3NeT中微子海镜
一群欧洲的科学家在地中海海底建造了一个巨大的中微子探测器，此探测器已经把它将要进行的科学研究公之于众了。立方千米中微子望远镜将会利用很多辐射探测器排列成一个3D 网络，当中微子偶尔与周围的海水干涉时，它就可以测量由于干涉发射出的光。上周，这些细节在“意向书”中呈现出来，“意向书”被发表于物理学学报G辑：核与粒子物理学。这个科学家团队表示，检测到的中微子的能量和方向会用于天文学研究，将会提高我们对中微子本身的认知。
【图解：大麦哲伦星系的超新星爆炸1987A发射出10^58个中微子。其中仅有25个在地球上被探测到，包括日本神冈探测器的12个（2002年诺贝尔物理奖），美国厄文－密歇根－布鲁克海汶（IMB）探测器的8个，俄罗斯巴克三（Baksan）探测器的5个。图源：ESA/Hubble & NASA】
最初在2004年计划时，此望远镜只被设计在了一个单独的地方，但这项工程的成员国提出了反对意见，他们把设施的提供推迟了好几年。新的计划表明，望远镜的建造地点变成了两个不同的地点，且最终可能成为三个。望远镜本来是要在2014年启用，用来记录位于南极的美国冰立方中微子天文台传回的数据，但它最早会在2020年才会完全投入使用。
望远镜
新的计划把KM3NeT划分成了几个建筑模块，每一个建筑模块都由115根线缆组成，沿着这些线缆，是18个光学模块，每个光学模块都是由31个光电倍增管制成的。其中两个建筑模块将会安装到水下大约3.5km的位置，有些会安装到西西里岛东南处100km的位置。研究者希望能利用它们来证实2013年冰立方中微子天文台源于深空的发现，他们还想由此确定这些中微子的起源。根据KM3NeT的发言人Maarten de Jong（他来自莱顿大学和位于阿姆斯特丹的国家核物理和高能物理研究所）的讲话，在上线一年后，意大利的设备应该比南极天文台的更加灵敏。“中微子和普通物质之间只有极其微弱的相互作用，这事有好有坏，”Maarten de Jong说，“这使监测它们变得出了名的难，这也是为什么你需要一个巨大的探测器。”
(图解：难以掌握KM3NET探测器体积的大小。整个仪器在立方公里范围的海洋中，而光学模块的尺寸仅为30厘米左右 图源：www.km3net.org）
同时，第三个建筑模块将会安装在法国南部的港市土伦，离海岸约40km，很接近KM3NeT的先驱，天蝎座α中微子望远镜（一个12根线缆的阵列，位于法国海岸），这样建造的主要原因是要研究中微子“味”的质量特征态，它在我们理解物质/反物质的不对称性上非常重要。Maarten de Jong说，想到这个建筑模块已经按计划建成，KM3NeT也应该在2023年就显示出它的层次了。
（图解：中微子的三个质量特征态ν1，ν2，ν3和三个“味”特征态νe，νμ，ντ混合。每个质量特征态都是由不同比例的三味特征态组成）
逐步建立
截至目前，KM3NeT团队已经收到了0.31亿欧元，以便于自身发展以及测试探测技术，另外，他们还要在明年年底之前安装31根线缆——第一根线缆已经在2015年12月安装完成。Maarten de Jong说，后来的0.95亿欧元用来帮助完成建造三个建筑模块，它们很大可能都是欧盟赞助的，欧盟应当在今年年底启动保护机制，并让这些建筑模块能按计划在2020年开始运行。他还说，建成的天文台大小会翻倍，但是 ，因为它的一个探测器模块可以包含许多光电倍增管。
（图解：光学模块3D模型）
最后，Maarten de Jong和同事们希望可以继续扩展KM3NeT，直到它包括了七个建筑模块，其中可能有不止一个建筑模块会建造在希腊海岸，他还认为，这不仅是对希腊经济的一个刺激因素，还能让望远镜变得更加灵敏，以便能探测到银河系中存在的中微子源。
冰立方主要的研究者，威斯康星-麦迪逊大学的弗朗西斯-哈森说他自己是KM3NeT的超级大粉丝，他还说，有阶段性地建造中微子望远镜非常合理。如果这样做，我们就可以根据望远镜的运转和科研结果来调整探测器的布局。
这篇论文被发表在了物理学学报G辑：核与粒子物理学上。
埃德温·卡特利奇是一位罗马的科学作家。
作者: Edwin Cartlidge
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参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3.原文来自：https://fanyi.baidu.com/translate?aldtype=16047&query=usually+relatively+quiet%0D%0A&keyfrom=baidu&smartresult=dict&lang=auto2zh#en/zh/
4.https://zhuanlan.zhihu.com/p/39990992
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