美將進行中微子發射實驗

據《美聯社》2月11日之報導，位於芝加哥市附近的美國費米國家加速器實驗室(Fermi National Accelerator Laboratory)將於本月下旬進行一項實驗-- 計畫由加速器發射數以兆計的「中微子」 (neutrino，亦稱微中子)，穿透450英哩的地層，射向位於明尼蘇達州鐵礦鎮蘇旦(Soudan)的地底實驗室內的偵測器上。藉由觀察費米實驗室發出的中微子與蘇旦偵測器所測得的中微子的差異，科學家們希望能更進一步瞭解這種神秘的粒子。

「中微子」向來被稱為宇宙中的幽靈，因為它們幾乎沒有質量，也不帶電，與其它物質很少發生反應。明尼蘇達大學物理與天文學教授馬文-馬夏克(Marvin Marshak)說：「這些粒子幾乎不與任何物質作用，因此可以從芝加哥一路通達蘇旦而中途不會發生什麼事情。」

但日常中環境中蘊含著大量的中微子，它們每秒中可數以兆計地穿透人們的身體。據物理學家們估計，宇宙中有80至90%的物質為探測不到的「暗物質」。若能掌握中微子的質量，至少可以釐清部分暗物質的含量，有助於對宇宙運行方式的瞭解。

該計畫大部分由美國能源部(U.S. Department of Energy)所資助，經費高達美金一億八千一百萬元。

實驗中，首先由費米實驗室重達1,000噸的偵測器量測所發射的中微子束的組成；而另一端蘇旦重達6,000噸的偵測器也進行類似的分析，以作比對。其原理為，利用三種中微子形態間稱「掁蕩」的轉換作用來證明這種粒子具有質量，並量測之。

為了要避免環境中游離粒子的干擾，蘇旦的偵測器須建造在地底深度達2,341英尺的礦坑中。偵測器由厚達486英尺的多層鋼板所組成，藉以增加中微子撞擊原子的機率。撞擊發生時，可產生帶電的粒子與火花，作為量測的信號。

在操作中，費米實驗室的半英哩長加速裝置將以千萬分之一秒的脈衝於2 秒內發射出約10兆顆的中微子。達到蘇旦側的時間只需2.5毫秒(千分之一秒)。（大紀元記者陳常鵬編譯報導）