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安省地下2公里深藏着世界最大人工空腔

萨德伯里中微子观测站建在安省地下2公里的矿井内,是世界最大的人造地下空腔。科学家曾在此研究中微子,相关成果助加拿大物理学家获2015年诺贝尔奖。如今该设施已演变为领先的地下科学实验室SNOLAB。

陈一凡已阅 2,234
Ontario is home to world's largest artificial underground cavity 2km below surface

安大略省北部的地下深处隐藏着一个科学秘密——萨德伯里中微子观测站(Sudbury Neutrino Observatory)。它建在萨德伯里附近一个仍在运营的矿井中,距离地表超过两公里(6800英尺),是世界上同类人工地下空腔中最大的一个。这个巨大的空间约有10层楼高,直接开凿在坚固的岩石中。

科学家之所以将观测站建在地下,是因为中微子极难被探测到。这些微观粒子不停地穿越宇宙——也穿过我们的身体——但几乎不与任何物质相互作用。为了捕捉它们,研究人员必须在远离外界干扰的环境中进行实验。地下实验室屏蔽了光线和其他外部干扰,阻挡了宇宙射线和背景辐射,从而避免对实验造成影响。

观测站内部设有一个巨大的球形探测器,周围环绕着数千个光传感器。探测器中心是一个巨大的透明丙烯酸容器,装满了重水——一种特殊的水,用于帮助探测中微子与原子碰撞时产生的信号。尽管技术如此先进,研究人员每天也只能记录到寥寥几次中微子相互作用。

观测站的建设耗时近十年,工程始于1990年,首次实验于1999年正式启动。该项目因其突破性成果获得了国际认可:它帮助科学家证明了中微子在穿越太空时可以改变形态,这一发现为加拿大物理学家阿瑟·B·麦克唐纳(Arthur B. McDonald)赢得了2015年诺贝尔物理学奖。

如今,原始观测站已退役,但地下设施已经演变为新的实验项目,成为世界领先的地下科学实验室之一——SNOLAB。虽然观测站通常不对公众开放,但萨德伯里地区的游客可以通过位于安省大萨德伯里市100 Ramsay Lake的北方科学馆(Science North)的展览了解该项目。

雪鸮编辑认为,这个藏在安省地下两公里的实验室有点冷门,但对加拿大科学实力是个很实在的注脚。留学或定居在安省的华人朋友若是路过萨德伯里,不妨去北方科学馆看看展览——毕竟能拿诺贝尔奖的地下实验室,全加拿大也就这一个。

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