第三章 中微子是什么鬼（1/2）

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张振中他们所要进行的实验，说白了就是捕获中微子，测定中微子的质量、速度等。可是，中微子是个高深莫测的家伙，80年来，人们认为物质由100多种原子组成，原子都是由质子、中子和电子构成的，而构成质子、中子和电的是更小的夸克和轻子，其中夸克有6种，轻子也有6种。这12种粒子才是基础。中微子就属于轻子，共3种，它不带电，极其微小，以光速飞行。奥地利著名物理学家泡利打赌，认为没有人能观测到中微子。泡利当时是对的，哪个科学家得到过一个中微子？没有电磁相互作用，也没有任何容器能盛载它，它可以击穿地壳，何况你那小小的实验装置！

中微子是宇宙中继光子之后数量最多的粒子。瑞典皇家科学院宣布的2015年诺贝尔物理学奖评选委员会在声明中说，宇宙射线与地球大气层之间的反应会产生大量中微子，太阳内部的核反应也会产生中微子。目前，全球的相关实验主要集中于捕捉中微子并检测其属性，探究中微子的神秘世界有望改变人类对宇宙历史、宇宙结构及其未来命运的认识。

在电影《2012》中，来自太阳的中微子与地球岩层发生作用，加热地壳，大量熔岩溢出，大陆板块加速漂移，引起超级地震，火山和海啸，一片世界末日景象。实际上这不可能，因为中微子与其他物质发生相互作用的几率非常小，穿透能力极强，可以轻松穿越很多颗地球而不发生相互作用。于是，尽管每秒都有数以万亿计的“幽灵粒子”穿过我们的身体，而我们却丝毫无法察觉到。还是难觅踪迹，因为它不带电荷。最后，经过多年的检测工作，一个国际研究小组才宣布他们第一次检测到了中微子。然后是有人“发现”，中微子比光在真空中走同样路程所花的时间还要少60.7纳秒，中微子的速度比真空中的光速快10万分之2.48，每秒钟要多要跑6千米左右。

与光子或带电粒子不同，中微子不会被物质吸收或与物质之间发生相互作用，而相比之下，带电粒子则会受到磁场的强烈影响。为屏蔽其他粒子的干扰，中微子探测器一般都建在地下数百甚至上千米的矿井或者山洞中。把这个实验放在这个废弃矿井改造的粒子实验室，就是出于这种考虑。要知道，2010年，科学家还在南极落成并投入运行“冰立方中微子天文台”，为了探测中微子。

下来一个实验他们要研究神秘的暗物质，据说在整个宇宙的构成中，我们常说的物质只占4.9%，而暗物质则占26.8%，还有68.3%是暗能量。张振中他们希望通过探测暗物质与普通物质碰撞发出的信号，探测暗能量。其实，关于中微子的实验，就是这个实验的前提。理论上来说，方法是可行的。

至于中微子能否超光速，大家都心中无数。不过无论结果如何，这次实验所带来的冲击是巨大的，完全不亚于100年前相对论的横空出世。我们已经有一些新的理论，比如快子理论，比如额外维理论，甚至有光速可变理论，洛伦兹对称性破缺理论等，但是，这个实验最令人期待。

10月23日早上8点26分，张振中在自己的办公室换好工作服，准备一天的工作。大家都已经按部就班，陆陆续续来到自己的岗位上。在实验室，有145名科学家，他们都是顶尖的人才。除此以外，还有42名后勤人员，以保证实验室的正常运转，其中包括厨房人员37人，她们全部是机器人。在机器人时代，实验室理所当然使用了价廉物美的机器人，从运输到洗菜、做菜、分菜，都是机器人在干活。2017年，在《中国制造2025》中显示，到2020年，中国工业机器人年销量将达到15万台，保有量达到80万台；到2025年，工业机器人年销量将达26万台，保有量达180万台。其实，早就远远地超过了。在实验室，擦玻璃机器人、擦地机器人、移动空气净化器……机器人无所不入，功能愈加丰富，更加智能，特别是在医疗康复、助老助残、居家服务等领域，都是实验室研究的方向。