日本池野山下 1,000 米（3,300 英尺）处隐藏着一个看起来像是超级恶棍梦想的地方。
Super-Kamiokande（或有时称为“Super-K”）是一种探测器。是亚原子粒子，它们可以像空气一样穿过空间并穿过固体物质。
研究这些粒子有助于科学家探测垂死的恒星并更多地了解宇宙。 《商业内幕》采访了三位科学家，了解了巨型金室的工作原理以及在其中进行实验的危险。
看到亚原子世界
中微子很难被发现，以至于尼尔·德格拉斯将它们称为“宇宙中最难以捉摸的猎物”。
在这段视频中，他解释了探测室深埋在地下以阻止其他粒子进入。
“物质不会对中微子构成任何障碍，”他说。 “中微子可以穿过一百光年的钢铁，甚至不会减速。”
但为什么要抓他们呢？
“如果有一颗超新星，一颗恒星会自行塌陷并变成一颗”，伦敦帝国理工学院的 Yoshi Uchida 告诉《商业内幕》。
“如果这种情况发生在我们的星系中，那么像 Super-K 这样的物体就是极少数能够从中微子看到的物体之一。”
在恒星开始坍缩之前，它会发射出中微子，因此 Super-K 充当一种预警系统，告诉我们何时留意这些令人眼花缭乱的宇宙事件。
内田说：“粗略计算表明，大约每 30 年就会有一颗超新星在我们的探测器可以看到的范围内爆炸。” “如果你错过了一场，你平均要再等几十年才能看到下一场。”
通过日本发射中微子
Super-K 不仅仅捕获从太空中落下的中微子。
位于日本另一边的东海，T2K实验发射一束中微子束穿过地球 295 公里（183 英里），该中微子束被该国西部的 Super-K 接收。
研究中微子穿过物质时的变化（或“振荡”）方式可能会告诉我们更多关于宇宙起源的信息，例如物质与反物质之间的关系。
（神冈天文台、ICRR、东京大学）
“我们的模型预测物质和反物质应该是等量产生的，”帝国理工学院的摩根·瓦斯克科告诉《商业内幕》，“但现在（大部分）反物质已经以这样或那样的方式消失了。”
研究中微子可能是弄清楚这是如何发生的一种方法。
Super-K 如何捕捉中微子
埋在地下1000米的超级神冈有15层楼那么大，看上去有点像这样。
超级卡车示意图。 （神冈天文台、ICRR、东京大学）
这个巨大的水箱里装满了 50,000 吨超纯水。 这是因为中微子在水中传播时比光快。
因此，当中微子穿过水中时，“它会产生光，就像协和号用来产生音爆的方式一样，”内田说。
“如果一架飞机飞得非常快，比音速还快，那么它就会产生声音——一种巨大的冲击波——而速度较慢的物体则不会。同样，粒子穿过水时，如果它的速度更快的话比水中的光速还可以产生光冲击波。”
房间内排列着 11,000 个金色灯泡。 这些是极其灵敏的光探测器，称为光电倍增管，可以拾取这些冲击波。 这是一张特写：
瓦斯克将它们描述为“灯泡的反面”。 简而言之，它们甚至可以检测到微量的光并将其转换成电流，然后可以进行观察。
纯净得可怕的水
为了让这些冲击波发出的光到达传感器，水必须比您想象的更干净。 Super-K 不断对其进行过滤和重新净化，甚至用紫外线对其进行照射以杀死任何细菌。
这实际上让它非常令人毛骨悚然。
“超纯水正等待着将物质溶解其中，”内田说。 “纯净水是非常非常令人讨厌的东西。它具有酸性和碱性的特性。”
“如果你用这种超纯 Super-K 水浸泡，你会得到相当多的去角质效果，”Wascko 说。 “不管你愿意不愿意。”
超级神冈船上的人们。 （神冈天文台、ICRR、东京大学）
当 Super-K 需要维护时，研究人员需要乘坐橡皮艇（见上文）出去修理和更换传感器。
当谢菲尔德大学的马修·马利克（Matthew Malek）还是一名博士生时，他和另外两人正在一艘小艇上进行维护工作。
一天的工作结束后，通常载着物理学家进出水箱的缆车坏了，所以他和另外两个人不得不静坐一会儿。 他们在船上踢腿，吹着微风。
马利克告诉《商业内幕》：“当我们躺在船上交谈时，我没有意识到我的一小部分头发（可能不超过三厘米）浸在水中。”
当时他们正在排出 Super-K 的水，马利克并不担心会污染它。 但第二天凌晨3点，当他醒来时，他意识到了一个可怕的事实。
“我凌晨 3 点就起床了，这是我一生中最痒的一次，”他说。 “比小时候出水痘还痒。痒得我睡不着觉。”
他意识到水已经通过发梢吸走了他头发的营养物质，而这种营养缺乏已经蔓延到了他的头皮。 他赶紧跳进淋浴间，花了半个小时大力调理头发。
另一个故事来自 Wascko，他听说 2000 年，当水箱完全排空时，研究人员在水箱底部发现了扳手的轮廓。
“显然有人在 1995 年装扳手时把扳手留在了那里，”他说。 “2000 年，当他们排干水时，扳手已经溶解了。”
超级K 2.0
超级神冈探测器可能很大，但瓦斯克科告诉《商业内幕》，已经提出了一种更大的中微子探测器，称为“超级神冈探测器”。
“我们正在努力让超级神冈实验获得批准，并将于 2026 年左右开始运行，”他说。
就绝对体积而言，Hyper-K 比 Super-K 大 20 倍，拥有约 99,000 个光探测器，而不是 11,000 个。
本文最初发表于商业内幕。
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