耗资20亿、建在地下700米，这“现实版三体基地”有项神秘任务（组图）

马上要到农历七月十五的鬼节了。

每一个有好奇心的年轻人可能都会好奇：鬼到底长什么样？人类真能捉住鬼吗？

要回答这个问题，得先确认，题目里的“鬼”指的是哪种？

一种鬼源于神话传说。中国古代有个说法，人死为鬼，鬼死为𫆏（jiàn），𫆏死为希，希死为夷，夷死为微，微死无形。这种鬼只存在于想象中，现实中不存在，人们自然看不到，也捉不住。（相信科学）

另一种，存在于科学界。

你没看错，科学界也存在“鬼”这种东西。它的学名叫中微子，又被称为“幽灵微子”。

为了发现这个“鬼东西”，中国科学家历时10余年，在位于中国广东省的江门市地下700米深处，建立了一个巨大的实验室。

据新华社报道，8月26日，这个总耗资20亿元的实验室正式运行取数。

图源：@央视新闻

中国科学院院士、江门中微子实验首席科学家王贻芳说，“这是国际上首次运行这样一个超大规模和超高精度的中微子专用大科学装置，将使我们能够回答关于物质和宇宙本质的基本问题。”

中微子到底是什么东西？为什么会被人们戏称为“鬼”？它能像影视剧里的鬼一样，穿过我们的身体而不被发现吗？它真的存在于你我四周而不被感知到吗？中国科学家又为何不惜斥巨资捕捉它、研究它？

如果真能捉住这只“鬼”，面对“坦白从宽”的原则，它会如何回应这些质问？

以下为一颗被捕中微子的“审讯报告”。

01

提到我，人类总是有一些鬼问题

我是一颗普普通通的中微子，是被位于中国广东省的江门中微子实验室抓捕的。

这个实验室主体设施于2024年10月中旬基本竣工，并于8月26日开始运行。我听说，这项造价20亿元人民币的工程，旨在测量我们中微子的质量，研究中微子的振荡。我还听说，它是世界上最灵敏的中微子探测装置。

江门中微子实验室。图源：@央视新闻

对于人类如此耗费智力与财力，我并不惊讶。毕竟，我们是世界上最神秘的一种粒子，你们人类靠着在这个领域的研究，已经4次摘得诺贝尔物理学奖。

与中微子有关的四次诺贝尔物理学奖。图源：中科院高能物理研究所官网

这本来是好事，可以增进人类对我们的了解。但是，这件事在社交媒体上的“画风”，完全变了样。

“这就是‘阿飘’，也可以直接说是‘鬼’。”

“‘修仙纪元’即将开启。”

甚至，我听到还有人给江门中微子实验室的工作人员打电话，问他们是不是在地下找“鬼”。

我只想说，你们这些问题都是些什么鬼？

这太荒谬了，我必须反驳，并在这里作出严正声明：我们中微子不是“鬼”。

广东江门中微子实验室的实验装置。图源：@中科院之声

中微子，它们很小/它们不带电荷，没有质量/并且完全不相互作用/地球对它们来说就是一个傻球/想穿过就穿过/就像清洁工走过大厅/或者光子穿过玻璃/它们冷落最敏锐的气体/无视最坚固的墙/轻视钢和铜/在马厩里欺负种马/辱骂等级的堡垒/穿过你和我/就像高悬的无痛铡刀/切过我们的头来到草地上/夜间，它们到了尼泊尔/从床下面刺穿一对情侣——你说这真棒，我称之为鲁莽。

这首诗，出自美国小说家约翰·厄普代克，他对中微子着迷，写了这首《宇宙的烦恼》，来赞美我们。

这也解释了部分网友称我为“鬼”的原因：我拥有穿越一切物体的能力。

这和我是宇宙中最小的粒子有关。

原子

对我们中微子来说，原子内部的空间大得惊人，我们的质量还不到电子的四百万分之一，穿越原子内部，就像一粒沙子穿越一张极其稀疏的网。

我穿越能力强的另一个原因是不带电荷。

原子核和电子之间的空间如此之大，人类和墙的基本构成都是原子，那么血肉之躯为什么不能穿墙而过？

原因是电磁力（和引力一样，是4种基础作用力之一）会阻止它们靠近。

就像一个人看起来是坐在椅子上，但其实他的屁股永远不会挨到椅子表面，因为凳子表面和衣服表面的原子之间，有很强的电磁力互斥。

所以，理论上说，坐在课堂里的学生、躺在床上的打工人，其实都是悬浮的。

中微子不同，我们不带电荷，不会受电磁力干扰。

我透露一个秘密，可能会让你们大吃一惊：每天有100万亿个中微子从人体穿过，速度接近光速。

我们可以穿越人类的皮肤，穿越人类的心脏。

也就是说，此刻正读这篇文章的你，每秒都被数以亿计的中微子穿过身体，你却毫无察觉。

但就像罗大佑的一首歌唱的，“穿过你的黑发我的手”，我们都是静悄悄的，从不和人体发生作用。

图源：@Linvo说宇宙

但我显然不是“鬼”。

每一秒，一个指甲盖大小的物体上，就可能有600亿个中微子穿过，世界上哪来那么多只“鬼”？

我主要由3种活动产生：宇宙诞生时的大爆炸、恒星爆炸、太阳内部的核聚变反应。

图源：@科学认识论

如果我是“鬼”，太阳内部岂不成了“阴曹地府”？

02

爱因斯坦算错了吗？

E=mc²，这可能是地球上最知名的公式，E代表能量，m是质量，c是光速。

江门中微子实验室探测中微子的光电倍增管。图源：@央视新闻

这个公式名为“质能等价”，是爱因斯坦发现的，描述了质量和能量之间的相互关系。

我能被你们人类发现，就和这个公式有关。

为了让你们能看懂，请允许我带你们回忆中学课本里的内容：原子核由中子（不带电荷）和质子（带正电）组成。

当中子衰变时，会释放一个电子（带负电），中子本身也因此变成带正电的质子。

用中子衰变后损失的质量，结合E=mc²，就能算出它释放的能量。根据能量守恒定律，这个能量就是被释放的电子携带的能量。

但是，20世纪30年代，科学家们发现，二者不相等。

是爱因斯坦错了吗？还是说，能量守恒定律出了错？

当时，一个年轻的奥地利物理学家沃尔夫冈·泡利（Wolfgang Pauli），做出一个大胆猜测，错的不是爱因斯坦，也不是能量守恒定律，而是中子衰变时，释放的不只是电子，还有一个别的“神秘粒子”（没错，就是我，但这是后话）。

沃尔夫冈·泡利

他甚至以一瓶香槟酒作赌注，担保没人能观测到我。

泡利当然输了。1956年，美国物理学家莱因斯和科温，在地下通过观察核反应堆，“看到”了第一个中微子。

莱因斯后来因此获得诺贝尔奖，而在他之前，泡利已经获得了诺贝尔奖，但不是因为我，而是因为著名的“泡利不相容原理”，提名他的人正是爱因斯坦。

03

当你深入到地下700米处

怎么观测到我呢？你必须专注，因为我实在太小了，一不留神，就可能错过，或者和其他粒子搞混。

你需要深入到地下。这里可以屏蔽宇宙射线干扰，世界上所有中微子实验室都建在地下。

江门的中微子实验室，就建在地下700米深处。

建在地下700米深处的江门中微子实验室。图源：@央视新闻

这里离台山核电站等几个核电站很近，核电站会产生大量中微子。

“或许整个宇宙会在你们面前闪烁”。图源：电视剧《三体》

实验室中心是一个巨大的白色球体，这是世界上最大的单体有机玻璃。玻璃球坐落在一个水池中，每次运转，都要往水池中注入3.5万吨超纯水（几乎不含杂质的水），来屏蔽其他天然射线干扰。