據(jù)英國(guó)《自然》雜志網(wǎng)站報(bào)道，日本內(nèi)閣近日批準(zhǔn)了“頂級(jí)神岡”中微子探測(cè)器的建造計(jì)劃，并同意撥款3200萬(wàn)美元作為首批建造費(fèi)用?？茖W(xué)家期盼這一探測(cè)“巨頭”能帶來(lái)革命性發(fā)現(xiàn)，加深對(duì)中微子及反中微子行為差異的理解，并探測(cè)到質(zhì)子衰變等。

“頂級(jí)神岡”是日本現(xiàn)有“超級(jí)神岡”探測(cè)器的“繼任者”。1998年，“超級(jí)神岡”提供了中微子振蕩的首個(gè)確鑿證據(jù)，將負(fù)責(zé)人梶田隆章送上2015年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)I(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)?！绊敿?jí)神岡”建成后將成為迄今最大的中微子探測(cè)器。

“頂級(jí)神岡”將建于岐阜縣飛彈市地下，能探測(cè)宇宙射線、太陽(yáng)、超新星和粒子加速器等各種來(lái)源產(chǎn)生的海量中微子。主體設(shè)施直徑68米、深約71米、儲(chǔ)水26萬(wàn)噸，是“超級(jí)神岡”的5倍多，水池壁上約4萬(wàn)個(gè)光電倍增管，可捕捉中微子與水反應(yīng)發(fā)出的微光。

“超級(jí)神岡”中的光傳感器能捕獲中微子與水碰撞時(shí)發(fā)出的微光

梶田隆章16日表示，中微子物理學(xué)家對(duì)“頂級(jí)神岡”的到來(lái)滿懷期待，因?yàn)樗苎芯恐形⒆优c反中微子的行為差異，這有助于解釋為什么宇宙看似由物質(zhì)主導(dǎo)?！俺?jí)神岡”已看到一些“蛛絲馬跡”，但“頂級(jí)神岡”和美國(guó)“深層地下中微子實(shí)驗(yàn)”（DUNE，使用液態(tài)氬）應(yīng)能使用不同技術(shù)實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量，從而相互佐證。DUNE將于2025年啟動(dòng)。除這兩大“巨頭”外，位于中國(guó)廣東的“江門地下中微子實(shí)驗(yàn)（JUNO）”也是本世紀(jì)20年代將開始運(yùn)行的三大主要中微子實(shí)驗(yàn)之一，它將于2021年開始收集數(shù)據(jù)。

東京大學(xué)物理學(xué)家、“超級(jí)神岡”發(fā)言人中清水雅之表示，“頂級(jí)神岡”還有望發(fā)現(xiàn)質(zhì)子衰變。質(zhì)子衰變從未被觀察到，因此極罕見，這意味著質(zhì)子的平均壽命超過(guò)10的34次方年。

在粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型中，質(zhì)子不能衰變，但許多試圖取代標(biāo)準(zhǔn)模型的理論預(yù)言了質(zhì)子衰變。由于“頂級(jí)神岡”用于探測(cè)中微子的水量遠(yuǎn)超“前任”，因此更可能觀測(cè)到質(zhì)子衰變。如果沒有，那意味著質(zhì)子的平均壽命還將增加十倍。

據(jù)悉，“頂級(jí)神岡”總費(fèi)用約6億美元，日本將提供75%左右，其余資金將由英國(guó)和加拿大等支付。日本物理學(xué)家表示，日本議會(huì)可能于下月正式批準(zhǔn)該項(xiàng)目。