中微子，是轻子的一种，是组成自然界的最基本的粒子之一，它个头小、不带电，可自由穿过地球，以接近光速运动，与其他物质的相互作用十分微弱，号称宇宙间的“隐身人”。最近，日本“超级神冈”（Super-Kamiokande）中微子观测站通过添加 Gd 稀土元素升级，或将助已100 亿年的中微子再次现身。
New Atlas 报道称，日本“超级神冈”（Super-Kamiokande）中微子观测站刚刚迎来了一次相对简单的升级。这座位于地下的巨大设施，在水中添加了一种名为钆（Gadolinium，简称 Gd）的稀土元素，使之能够对来自遥远古老超新星的中微子更加敏感。
Super-kamiokande 内景（图自：ICRR / 东京大学）
作为一种相当轻质的基本粒子，中微子很少与常规物质发生相互作用，因而能够不受阻碍地穿过大多数物体。以人体为例，每秒就有约数十亿个中微子穿过你的身体。
不过在偶尔的情况下，中微子也会撞击原子中的电子。通过适当的观测，科学家们有机会研究这些碰撞。这也是 Super-K 之类的观测站最适合被埋在岩石或冰下，以避开其它辐射的一个主要原因。
据悉，位于日本池野山山下方 1 公里（0.6 英里）的 Super-K，自 1996 年以来就一直在静待探测中微子。
该设施主要拥有一个高 40 米（130 英尺）的巨大水箱，里面装有约 5000 万升（1300 万加仑）的超纯水，壁上衬有 13000 根光电倍增管。
当中微子进入水箱并撞击水分子时，就会产生微小的闪光。经由光电倍增管的放大，有助于光学传感器拾取相关信息。
值得一提的是，根据起源的不同，这些中微子也具有不同的闪烁“指纹”，包括太阳、超新星爆炸、人工实验、核反应堆、或质子的衰变。
遗憾的是，尽管超新星特别令人着迷，但这些事件并不经常发生。若将搜索范围扩大到其它星系（而不是仅限于我们所处的银河系内），即可增加可拾取的中微子数量。
此事的难点在于，距离越远的信号就越微弱，甚至难以将之与背景噪声区别开来。好消息是，本次 Super-K 升级添加的 Gd 稀土元素，有助于显著放大那些来自遥远超新星的中微子信号。
7 月份的时候，研究团队已将约 13 吨的 Gd 化合物添加到了检测液中，使之达到了约 0.01% 的浓度。
通过与一些中微子相互作用而产生中子，Gd 可与这些粒子相互作用而产生伽马射线闪光，使得光学传感器能够更容易地发现它们。更重要的是，这不会对其它中微子事件的监测产生负面影响。
项目负责人 masakauki Nakahata 表示：“在 0.01% 的浓度下，Super-K 检测中微子碰撞中子的效率有约 50% ”。后续几年，他们还计划进一步提升效率，以期观察到来自遥远古老超新星的中微子信号。
研究团队补充道，这项升级有助于 Super-K 探测到距今已有 100 亿年的超新星所产生的中微子，让我们有机会更好地了解粒子物理学、以及遥远的宇宙历史。
中微子的发现及第一次现身
中微子（意大利语：Neutrino，其字面上的意义为“微小的电中性粒子”，又译作微中子）是一种电中性的基本粒子，自旋量子数为½，以希腊字母ν标记。现在已经有证据表明其具有质量。但其质量即使相比于其他亚原子粒子也是非常微小的。它可能是现在唯一一种已探测到的暗物质，是一种热暗物质。
中微子个头小、不带电，可自由穿过地球，自旋为1/2，质量非常轻（有的小于电子的百万分之一），以接近光速运动，与其他物质的相互作用十分微弱，号称宇宙间的“隐身人”。科学界从预言它的存在到发现它，用了20多年的时间。
1931年，泡利在美国物理学会的一场讨论会中提出，这种粒子不是原来就存在于原子核中，而是衰变产生的。泡利预言的这个窃走能量的“小偷”就是中微子。1932年真正的中子被发现后，意大利物理学家费米将泡利的“中子”正名为“中微子”。
1956年，美国莱因斯和柯万在实验中直接观测到中微子，莱因斯获1995年诺贝尔奖。
由于中微子与其他物质的相互作用极小，中微子的探测器必须够大，以求能观测到足够数量的中微子。为了隔绝宇宙射线及其他可能的背景干扰，中微子的探测仪器时常设立在地底下。由美国国家科学基金会提供的照片显示的是位于南极站的“冰立方天文台”，这是世界上最大的中微子探测器。
2013年11月23日，科学家首次捕捉高能中微子，被称为宇宙"隐身人"。
多国研究人员11月21日在美国《科学》杂志上说，他们利用埋在南极冰下的粒子探测器，首次捕捉到源自太阳系外的高能中微子。科学家评论说，中微子天文学从此进入新时代。中微子是一种神秘的基本粒子，不带电，质量极小，几乎不与其他物质作用，在自然界广泛存在。它能自由地穿过人体、墙壁、山脉乃至整个行星，难以捕捉和探测，因而被称为宇宙中的“隐身人”。
中微子谜团
中微子有大量谜团尚未解开。首先它的质量尚未直接测到，大小未知；
其次，中微子与它的反粒子是否为同一种粒子也不得而知；
第三，中微子振荡还有两个参数未测到，而这两个参数很可能与宇宙中反物质缺失之谜有关；
第四，它有没有磁矩；等等。
因此，中微子成了粒子物理、天体物理、宇宙学、地球物理的交叉与热点学科。
责编：Challey
-
微信扫一扫
一键转发 -
最前沿的电子设计资讯
请关注“电子技术设计微信公众号”
- 用水泥和炭黑制造储能超级电容器 一项新的研究表明，人类最普遍的两种历史材料，水泥和炭黑（类似于非常细的木炭），可能会成为新型低成本储能系统的基础。该技术可以在可再生能源供应出现波动的情况下使能源网络保持稳定，从而促进太阳能、风能和潮汐能等可再生能源的使用。
- 一种用于电路板回收的新基材：遇水能溶 英国的Jiva Materials公司开发了一种新型的PCB基材Soluboard，这种基材是由天然纤维包裹在一种无卤的聚合物中制成的，与行业内经常使用的FR-4基材不同，这种材料只要在90摄氏度左右的热水中浸泡30分钟，就可以分层溶解···
- 美国公司声称发现室温超导材料，被授予了高于室温的第二 位于美国佛罗伦萨州的Taj Quantum的公司在社交媒体宣布，被授予了高于室温的第二类超导体专利。据称，这种独特的 II 型超导体（专利号：17249094）可在较宽的温度范围内工作，包括远高于室温的温度，从约 -100° F (-73° C) 到约 302° F (150° C) - 这是一种特性这在超导体世界中并不常见。
- 机器人版的ChatGPT，谷歌新模型泛化能力大幅提高 7月28日，Google DeepMind宣布以训练AI聊天机器人的方式训练了一款全新的机器人模型Robotic Transformer 2(RT-2)，这是一种新颖的视觉-语言-动作(VLA)模型，可以从网络和机器人数据中学习，并将这些知识转化为机器人控制的通用指令。
- 俄罗斯“贝加尔湖”基准测试对比英特尔和华为芯片，惨败 俄罗斯服务器处理器 Baikal-S 的开发人员将其性能与美国和中国的同类芯片进行了比较。涉及六个流行指标。
- 英伟达惨遭背刺，这个SDK让AMD平台也能运行CUDA 近日，AMD正式推出了HIP SDK，这是ROCm生态系统的一部分，基于开源ROCm解决方案，HIP SDK使消费者可以在各类GPU上运行CUDA应用，为专业和消费级GPU提供CUDA支持。
- 麻省理工发现新型量子磁铁释放电子潜力 研究人员发现了如何控制异常霍尔效应和贝里曲率来制造用于计算机、机器人和传感器的柔性量子磁体。
- 电池能用三十年？美国Ener Venue称推出革命性电池技术 三元锂离子电池的理论寿命约为800次循环，磷酸铁锂约为2000次，而钛酸锂据说可以达到1万次循环，也就是说常规普通人使用的锂离子电池每天完全充放电三次，最多也就能用上几年的时间。虽然相较于铅酸电池200-300次的循环寿命来说，这已经是很大幅度的提升了，但现在有一家公司宣称他们的电池可以充放电30000次，每天充放电三次，能用30年。
- 测试中比友商温度低14度，一加天工散热系统怎么做到的？ 7月27日，一加在2023年ChinaJoy上发布了全球首创的散热技术，即航天级三维立体散热系统“天工散热系统”，这是一加的又一次新的尝试，让我们一起来了解一下。
- 万物电气化：探索绿色未来之路 在本文中，我们将重点介绍美国年度脱碳展望(ADP)2022报告中的一些重要发现。本报告着眼于实现净零经济的各种情景。我们在本文中重点关注的方法称为“中心情景”，它遵循到2050年实现净零排放的时间表。
- 后来居上，美光宣布已出样业界首款HBM3 Gen2内存 7月26日，美光宣布推出业界首款8层24GB HBM3 Gen2内存芯片，是HBM3的下一代产品，采用1β工艺节点，目前该款美光内存芯片正在向客户提供样品。
- 韩国造世界首个室温超导体，闹剧还是新的未来？ 7月22日，韩国的一个科研团队在预印本网站arXiv平台上上传了两篇论文，声称发现了世界上首个常压室温超导体，这种材料是一种改性铅磷灰石名为LK-99，超导临界温度在127摄氏度，即400K以上，而且在常压下就具备超导性。
- 激发未来小小女工程师对STEM课程的兴趣，对工程界至关重要 泰克科技组合软件总经理Rick Khulman: “激发孩子们——尤其是女孩们对STEM的兴趣，对我本人乃至广大工程界
- 数据闭环——自动驾驶下半场的“入场券” 自动驾驶战争的上半场拼的是硬件和算法，下半场拼的则是数据和将数据点石成金的能力，即数据闭环能力。
- Nothing Ear（2）真无线降噪耳机拆解 在2023年3月，Nothing正式发布了全新迭代产品——Nothing Ear（2）真无线降噪耳机，在外观方面延续了家族式的透明元
- 小米Sound Move智能音箱拆解 Xiaomi Sound Move搭载4单元，采用双对称立体声学结构设计，通过高解析力双扬声器和双被动辐射器，经由小米声学金
- 射频传输线基础 今天大家一起学习一下射频传输线基础这篇讲义
- 奔驰半年成绩单：让赚钱变得更优雅！ 2023年上半年，梅赛德斯-奔驰集团呈现出强劲的财务表现和业务增长。本文详述各方面的具体表现。
- 自动驾驶对动力系统的影响 7月13日，由中国汽车工程学会、青岛市工业和信息化局主办，中汽翰思管理咨询公司协办的第十五届汽车动力系统技
- 红配绿，黑与白？什么样的配色才能俘获审稿人的芳心？ 好的科研绘图配色令人印象深刻，也能更准确地传递数据信息，今天小编就带大家看一下怎样去选择最适合自己数据，能
- AP AUTOSAR设计思想及原理 本文给大家分享一下在 AP AUTOSAR 里面我们怎么样去做一个设计，整个 AP 的设计思想及原理。
- 多合一电驱动系统设计和挑战 7月13日，由中国汽车工程学会等主办的第十五届汽车动力系统技术年会（TMC2023）在青岛举行。会上许多公司展示了引
- 电动化降价，智能化收费：未来汽车的双重变革 从2023年开始，价格战的阴影一直笼罩在汽车行业上面，“卷”是进行时，但是怎么”卷”出来是所有人考虑的问题。
- 宝华韦健TWS耳机PI7 S2评测 全新一代 Pi7 S2 的体验如何？耳机在保持上代经典「英伦风」的同时，又能带来哪些新体验呢？下面，就让我爱音频网带
- 瑞萨电子MCU和MPU产品线将支持Microsoft Visual Studio Code 客户现可以在VS Code中设计和调试瑞萨嵌入式处理器的软件，与瑞萨自有e2 Studio IDE相辅相成
- 逐点半导体IRX游戏体验品牌正式上线 从移动视觉处理方案到特定游戏调优，推动手游体验迈向新的征程
- 大联大世平集团推出基于onsemi产品的电动汽车（EV）充电桩方案 大联大控股宣布，其旗下世平推出基于安森美（onsemi）NTBG022N120M3S和NCD57084产品的电动汽车（EV）充电桩方案。
- 意法半导体发布创新红外传感器，提升楼宇自动化的人员存在和移动检 带有微加工热敏晶体管的高集成度、超低功耗传感器可取代传统的被动红外探测器
- 比科奇介绍其打造更加智能移动通信基础设施新愿景 比科奇在MWC上海世界移动通信大会期间介绍了其在引入人工智能（AI）等技术打造更加智能的移动通信基础设施方向
- WiSA E开发套件开始向全球发货，旨在统一非Sonos音频市场 面向中国、韩国、日本和美国的各大品牌发货
- 安森美和麦格纳签署战略合作协议，投资碳化硅生产以满足日益增长的 麦格纳将在其主驱逆变器方案中集成安森美的EliteSiC以增加电动汽车的续航里程和能效
- 小尺寸大功率Harwin连接器子系列可从360° EMC后壳中受益 Harwin公司宣布其Kona大功率连接器子系列现已推出带后壳的产品。
- Arm 扩大开源合作伙伴关系，加强投入开放协作 Arm 和我们的生态系统的关键信念之一是与开源社区合作，共创一个高度发达的 Arm 架构，使软件的落地更加稳定，从
- WiSA推出两款功能强大的新工具，用于实现、管理和测试WiSA技术支持 新工具可为客户提供全面支持，助其开发和制造采用WiSA E和WiSA DS设计、用于多声道音频的产品
- 艾迈斯欧司朗推出智能多像素EVIYOS 2.0 LED，适用于高精度自适应 EVIYOS 2.0具备高分辨率、完全防眩智能远光功能，在远光模式下自动降低眩光；EVIYOS 2.0将图像和安全警示投射
- 全新Arm IP Explorer平台助力SoC架构师与设计厂商加速IP选择 Arm推出全新Arm IP Explorer平台
