捕捉中微子：奶壶大探测器也能办

本报北京8月6日电(记者聂)现有的中微子探测器是埋在地下的数千吨巨兽，它们可以隔离宇宙射线等背景干扰，观测到足够数量的中微子。

根据最近出版的《科学》(Science)杂志上发表的一篇论文，美国科学家首次使用只有牛奶壶大小的探测器来捕捉中微子和原子核之间的相干散射，实现了巨型探测设备多年来一直在寻找却没有成功的重要目标，并通过实验验证了40多年前提出的一个物理理论。

1974年，麻省理工学院的理论物理学家丹尼尔·弗里德曼提出了中微子-核相干弹性散射理论，认为中微子和其他量子粒子一样具有波粒二象性。换句话说，中微子的波长会随着粒子能量而改变。当它处于高能状态时，它只会与质子或中子相互作用。然而，当它处于低能态时，它将与包括所有质子和中子在内的整个原子核发生相干，中微子将从原子核反弹，从而发出可探测的信号。

几十年来，物理学家一直试图用核反应堆来寻找这种弹性散射效应，但毫无效果。杜克大学物理学家凯特·西格伯格解释说，中微子在质量上就像乒乓球，原子核就像保龄球。用中微子喷射原子核就像用乒乓球打保龄球一样。你能看见保龄球滚动吗？然而，为了验证弗里德曼的理论，有必要探测到原子核被中微子反弹。

这一次，由斯皮尔伯格和其他80名科学家组成的实验小组终于首次探测到中微子-原子核相干散射。

他们用掺钠的碘化铯晶*造了牛奶罐大小的高灵敏度探测器，用来探测橡树岭国家实验室的SNA装置产生的中微子。

当中微子通过时，碘化铯晶体中的原子核会反弹，即使信号只有一点点，碘化铯晶体也能产生可检测到的闪光。在461天的实验数据中，他们观察到134个中微子散射事件。

“这真的很令人兴奋，”费尔德曼在接受媒体采访时说。43年后，我的理论终于被实验证实了。"