研究獲得諾獎離不開神岡町支持

微中子是不帶電的基本粒子,太陽等恒星會持續釋放,宇宙射線與地球大氣碰撞時也會產生。特別是當恒星到達壽命末期發生超新星爆炸時會大量釋放。也就是說,宇宙中到處都有微中子。

微中子品質不到電子的百萬分之一,以幾乎等同光速的速度飛行,無論什麼東西都能穿透。實際上,我們的身體每秒也被數百兆個微中子穿過。微中子在極其偶然的情況下會與物質發生碰撞,並發出微弱的光。超級神岡探測器就是設計用來捕獲微中子的。

這個展示通過遊戲方式説明人們理解微中子穿透一切的特性
這個展示通過遊戲方式説明人們理解微中子穿透一切的特性
牆壁和柱子的展板上,用淺顯易懂的方式解說「超級神岡探測器」和「微中子」等內容
牆壁和柱子的展板上,用淺顯易懂的方式解說「超級神岡探測器」和「微中子」等內容

超級神岡探測器,是一個儲存著5萬噸超純水的巨大圓柱狀水槽,其內側安裝著11129根光電增倍管。每天大約有20個來自太陽的微中子和10個在大氣中產生的微中子與超純水發生反應。通過捕捉反應產生的切連科夫輻射光,來測定這些微中子飛來的方向和能量。據說,根據其結果,可以探知宇宙的歷史和現狀,甚至可以瞭解星球內部的情況。

可以參觀設施建設時的情形,看到光電增倍管的實物
可以參觀設施建設時的情形,看到光電增倍管的實物
光電增倍管實物以與超級神岡探測器內水槽裡相同的間隔排列開來
光電增倍管實物以與超級神岡探測器內水槽裡相同的間隔排列開來
神岡實驗室裡即時顯示著超級神岡探測器觀測到的資料
神岡實驗室裡即時顯示著超級神岡探測器觀測到的資料

為了觀測微中子,必須盡可能排除那些在大氣中飛來飛去的其他基本粒子的干擾,所以要把研究設施建造在厚厚的岩盤之下。而神岡礦山有從山頂通達地下1000公尺的坑道可供利用,也有乾淨的水源,作為選址再合適不過了。

神岡實驗室的陳列展最後部分展示著小柴昌俊等名人的簽名寄語。梶田隆章在其中表達了對神岡町的謝意,「感謝多年來對我們研究的大力支持。」預計到2027年,這裡將建成擁有26萬噸超大水槽的「頂級神岡探測器」,規模是現有的5倍以上。屆時也許會有更重大發現,從神岡町向全世界發佈。

神岡礦山是宇宙研究的重要基地,除了擁有超級神岡探測器之外,還有微中子探測器「KamLAND」、大型低溫引力波望遠鏡「KAGRA」等設備
神岡礦山是宇宙研究的重要基地,除了擁有超級神岡探測器之外,還有微中子探測器「KamLAND」、大型低溫引力波望遠鏡「KAGRA」等設備
神岡實驗室裡門板上的名人簽名寄語
神岡實驗室裡門板上的名人簽名寄語

日本飛驒宇宙科學館 神岡實驗室

  • 地址:岐阜縣飛騨市神岡町夕陽丘6
  • 開館時間:上午9點至下午5點(下午4時30分停止入館)
  • 閉館日:星期三(逢假日順延至下個工作日),12月29日至1月3日
  • 門票:免費

採訪、撰文、攝影:nippon.com編輯部