日本在地下1000米，储存了5万吨超纯水，他们究竟在找什么？

　　前言
　　在科学尚不发达的年代，人们对于宇宙的好奇还尚且处在一个充满了想象和猜测的阶段，人们将天上星星的运行和人类活动联系在一起，＂天＂是一个和＂地＂相对的概念。
　　在中国古代，还有 专门负责观测天象的政府机构 ，如果发现了异常的天象，那么就会向统治者发出警告，认为这是地上的人们的所作所为触怒了上天，并且还会给地上降下＂惩罚＂。
　　现在我们已经知道，那些闪亮的星星其实都是遥远的天体，它们中的绝大部分都有着自己的运行轨迹，和人类、地球没有任何关系。
　　时至今日，我们充分了解了人类在宇宙中的地位，明白＂天＂和＂地＂并不是对立的，我们生活的星球其实只是宇宙中的一粒尘埃。但是这并不代表我们就可以心安理得地接受这份渺小，人类依然有充沛的好奇心，想要凭借着自己的智慧去揭开宇宙运行的奥秘。
　　我们自身尽管渺小，但是我们的 智慧和想象力是无穷的 ，能够＂以小见大＂，去推测那些没有被我们观测到的一切。因此，我们现在对于宇宙的＂实际＂探索还非常有限，但是已经从理论方面触及到了 宇宙的起源 问题。
　　那些帮助我们观测宇宙的工具
　　作为地球生物的一员，人类确实拥有出类拔萃的智慧，但单就生理条件来说，我们确实还有一定的局限性。为了弥补生理上的局限，人们制造出了各种各样的工具，来帮助我们实现更加了不起的事业， 天文观测 就是其中之一。
　　在古代就有 日晷、浑天仪 等天文观测设备，等到人类的科学技术进一步发展之后，我们也开始制造出更多的仪器和工具，充当我们的＂眼睛＂，去观察更加遥远而浩瀚的宇宙空间。
　　在这些工具里面，一些是帮助我们观察那些＂看得见＂的事物的，比如 哈勃望远镜 ，就是一个设置在地球轨道上的光学望远镜，可以越过大气层等遮蔽我们视线的事物，去更加直观地看到宇宙中的一切；
　　另一些是帮助我们去捕获那些＂看不见＂的事物的，比如 ＂中国天眼＂球面射电望远镜 ，就是一个专门探测宇宙中各种电磁脉冲信号的工具，迄今为止已经发现了数百颗宇宙中的脉冲星，对人类研究宇宙信号做出了重大的贡献。
　　日本在地下储存的水
　　不管是哈勃望远镜还是＂中国天眼＂，我们都能够从非常基础的领域去理解它们的功能，但是在世界上的另一个探测器就显得＂神秘＂多了——那就是 日本的超级神冈探测器 。
　　和其他的仪器不同，这个探测器修建在 地下1000米 的位置，而且主体是 5万吨的超纯水 。所谓超纯水，就是指 仅含有水分子的纯净水 ，这样的水需要经过一定的提纯工艺才能够得到。
　　当今地球上的淡水资源本就珍贵，为什么要费尽心思，在地下1000米储存5万吨超纯水去建造这样的一个探测器呢？
　　因为超级神冈探测器设置在地下，很多人可能会以为这是一个主要用于探索地下的奥秘的探测器。毕竟除了宇宙之外，我们对于自己生活的这颗星球同样不够了解，只能够 通过推测和计算来得知地下深处的情况 。
　　但是事实是，超级神冈探测器并不是探测地下使用的工具，而是一个货真价实的宇宙探测器，这无疑让很多＂小白＂大跌眼镜，为什么一个探测宇宙的工具要建在远离星空的地方，而且其主体还是大量的超纯水？
　　宇宙中的中微子
　　既然我们知道了超级神冈探测器面向的是广大的宇宙空间，那么这个探测器到底是在寻找什么？答案就是 中微子 。
　　我们存在的这个物质世界是由各种粒子组成的，中微子就是其中的一种。不过，其他的很多粒子我们都可以捕捉并观测到，中微子却显得十分＂神秘＂，因为它的 质量实在是太轻了 。
　　不仅轻， 中微子本身还不带电，难以和其他的物质发生相互作用，运动非常迅速，并且可以自由穿过大部分物体，地球本身自然也不例外。
　　最初，科学家们只是通过计算和推测得知它的存在，却没能够捕捉到这种神秘的粒子，它简直可以算是＂来无影去无踪＂。
　　后来科学家们在实验中观测到了中微子，并意识到 宇宙中其实存在着大量的中微子，但是却很难被人们捕捉和观测到 ，因为宇宙中充满了各种射线的干扰，所以宇宙中的中微子只有在地下深处才有可能被发现，并且还 需要有纯净的水作为介质 。
　　在这样的背景下，日本超级神冈探测器建设了起来，其主要的工作就是监测那些穿过地球的中微子。
　　超级神冈探测器发现了什么？
　　超级神冈探测器的前身是＂ 神冈核子衰变实验 ＂,于1982年开始建设，最初只储存了大约3000吨超纯水，其主要目的也不是为了监测中微子，而是 监测质子衰变 。
　　但是在1987年的时候，这个装置竟然监测到了 大麦哲伦星云中一次超新星爆发所释放出的大量中微子。
　　这还是人类第一次捕捉到太阳系之外的中微子，这一发现大大振奋了国际物理学界，因此日本政府拨款一亿日元对专门建设了超级神冈探测器，将储存的超纯水增加到5万吨。
　　1996年，超级神冈探测器正式开始运行，并且在短短几年之就有了不俗的成果。根据科学家们的推测和计算，宇宙中的中微子应该分为三个种类，分别是 μ中微子、τ中微子和电子中微子 。
　　因此，神冈探测器所观测到的大麦哲伦星云超新星爆发所释放出的中微子，和太阳在活动中产生的中微子种类并不相同，太阳的中微子振荡现象让大约 三分之二 ＂消失＂，其实就是太阳中微子在传播过程中发生了转变，而当时的人们只能够观测到电子中微子，才会觉得这些中微子＂消失＂了。
　　中微子振荡现象的发现，让日本负责超级神冈探测器项目的物理学家 小柴昌俊 获得了诺贝尔物理学奖。
　　除了日本的超级神冈探测器，科学家们还在宇宙辐射和环境影响都较少的南极冰盖 8000英尺 之下建设了一个 ＂冰立方＂探测器 ，也是用于中微子的探测。
　　与此同时，日本政府也宣布将对超级神冈探测器再次进行扩建，于2027年之前将储藏的超纯水质量升级到 26万吨， 能够更加广泛、精确地观察到中微子的运动，揭开那些我们至今都还没能够了解的谜团。
　　中微子有什么用？
　　中微子的观测就和研究之路是漫长而曲折的，那么为什么人类要费尽心思去观测这种神秘的粒子呢？其中一点当然是 出于对宇宙运行本身的好奇 。
　　人类的想象力和进取心让我们渴望获得关于物质世界的更多知识，组成宇宙的一切都值得我们去探索和研究，中微子这种神奇的粒子自然也是其中之一。
　　另一点就是根据中微子的特性，说不定 人类可以对其进行利用 ，去完成那些我们之前做不到的事情，比如说 通讯 。
　　我们现在使用的各种通讯设施，都难免会出现信号不稳定的现象，因为会受到各种障碍物的影响，很有可能会产生折射，或者是出现被遮挡的问题，我们在宇宙探索中使用的电磁信号就是这样。
　　但是中微子却不一样，它能够穿过宇宙中绝大部分物体，因此如果用中微子来进行通讯，那么就不会存在信号被屏蔽的现象，我们说不定还能够以此来完成太空漫游，去探索和了解宇宙中更加遥远的地方。
　　结语
　　在这个宇宙中还有无数的谜团等着我们去揭开，人类有限的精力和生命让我们无法在短时间内充分探索宇宙，但我们终归是地球生命中最了不起的存在，我们在今后想必也能够持续进步，争取更加接近宇宙的＂终极＂。
　　太空探索并不是一件吃力不讨好的事情，它关系着人类的未来，如果我们运气不够好的话，或许会像物理学家霍金所警告的那样，在未来迎接整个种族的毁灭。因此，我们需要尽快找到一个能够让人类移民的星球，并且不断地去研究更加先进的航天工具。
　　除了日本、美国等国家以外，我国也对中微子进行了积极的探测，比如我国的 江门中微子实验 ，同样也是一个在修建地下的中微子探测器，不仅使用了大量的超纯水，还利用了 矿物油作为介质 来观察中微子的运动情况，目前正在稳步建设中，预计将于2023年投入使用。
　　中国的加入无疑展现了我们的大国担当，也能够让世界范围内的中微子研究更进一步，在未来势必能够获得更多的发展。或许在不久的将来，我们就可以充分利用其中的微子，发挥它的各种作用。