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日本擬建下一代「神岡探測器」 追逐新諾獎

2018/08/24

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  中微子探測設施「神岡探測器(Kamiokande)」和「超級神岡探測器(Super-Kamiokande)」 曾助推日本2次獲得諾貝爾獎,日本將啟動新一代設施的建設。以東京大學為中心的國際團隊將在2019年度啟動建設調查,力爭使新設施2026年度投入運行。這處設施將探索宇宙起源和物質誕生等謎團。在被視為日本看家本領的基本粒子物理學領域,新設施不僅將引領世界,還有望讓日本獲得新的諾貝爾獎。

      

「頂級神岡探測器」的前身「超級神岡探測器」(照片由東京大學宇宙射線研究所提供)

      

  神岡探測器2002年幫助東京大學特別榮譽教授小柴昌俊獲得諾貝爾物理學獎,超級神岡探測器2015年幫助東京大學教授梶田隆章獲獎。新建設的「頂級神岡探測器(Hyper-Kamiokande)」也將和此前一樣,觀測基本粒子中微子等。

  

  頂級神岡探測器將建在日本岐阜縣飛騨市的地下650米處。直徑74米,高約60米,相當於20層大樓。其規模是超級神岡探測器的5倍以上,建設費達到7倍的約700億日元。關鍵的傳感器部分採用濱松光子學公司製造的4萬個機械材料。由於設施的巨大化和傳感器的高性能化,頂級神岡探測器能夠更詳細地調查中微子的性質。日本文部科學省在2019年度的預算概算要求中列入了數千萬日元調查費,之後還計劃提供建設費補貼。

       

  基本粒子物理學是探索宇宙和物質起源的學問。基本粒子的觀測非常困難,巨大的實驗設施不可或缺。例如,成為質量來源的基本粒子「希格斯玻色子」是在位於瑞士的歐洲巨大實驗設施裏被發現的。

  

  雖然我們身邊充滿物質,但最初物質為何存在於宇宙並不明確。有觀點認為,在宇宙誕生之後,曾存在相同數量的物質以及和物質碰撞後便消失的「反物質」。這樣下去,物質將消滅,不可能産生星體和生物。

 

   

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