地球上最纯净的水什么样?可能超过你的想象

地球上最纯净的水什么样?可能超过你的想象
2021年08月05日 10:00 新浪科技综合
新浪财经APP 缩小字体 放大字体 收藏 微博 微信

  来源:狂丸科学

  什么是世界上最纯净的水?是希腊的melissani湖,菲律宾的镜湖,抑或是其他令游客啧啧称奇的江河湖海?

  其实,如果从科学的角度来回答,答案应该是:电阻率为18.2兆欧姆厘米左右的去离子水,这才是真正意义上的纯水。

  想要得到纯度很高的水,需要从自来水出发,经过过滤、反渗透、树脂混床等步骤。但是为了保持纯度,需要费的功夫更多,要将纯水不停地循环,才能去掉溶入水中的材料微粒、气体、细菌等。所以在现实生活中,我们很难看见纯水。

  但是世界上有一处地方,常年都有着近5万吨处于循环中的纯水。

  事实上,这5万吨纯水被装在一个直径39.3米、深41.4米的大金属桶中:最初注满它就花了整整2个月的时间。这个桶位于日本岐阜县的地下1000米处,真实身份是东京大学于1983年建造的大型中微子探测器,也是和纯水相关的全球最出名的地方。

  这些水几乎达到了光学意义上的绝对透明,有着近18.2兆欧姆厘米的电阻率,能最大程度地降低杂质对中微子探测的影响。

  2015年,梶田隆章就因在该探测器发现大气中微子振荡,与加拿大萨德伯里中微子观测站分享了该年的诺贝尔物理学奖。

  或许有人会问,为什么要大费周章在地底用纯水来观测中微子,在普通的实验室里不行吗?科学家们是在没事烧纳税人的钱么?

  这是因为地球一直处于高能亚原子粒子的不断轰击中,宇宙射线在上层大气中发生的相互作用会形成嘈杂的辐射干扰。

  早在60年代初,研究人员就意识到,地壳才是这些干扰的最佳掩体,岩层还会屏蔽掉讨厌的粒子沉降,从那时起,高能粒子研究所的选址就多放在了地下。

  还有一个原因是,基于中微子的特性,纯水是一个可控的理想撞击环境,不会有其他的干扰。

  中微子接近光速,在穿透地球时会有极微小的可能与物质撞击,释放轻粒子。轻粒子会进一步产生切连柯夫辐射,释放出或可见或不可见的光,而探测器的主要目的就是观测这些辐射和光。

  而中微子的数量虽然不少,能发生这种撞击的可能性却是微乎其微。所以这个研究过程,多少有点像瞎猫碰见死耗子。

  而纯水的一个巨大优势就是获取成本低,能大量部署——既然不能增加死耗子的数量,人们就多放几只瞎猫来增加一下概率。

  不过,虽然日本的这个研究所出名时间很早、名气也很大,但说到中微子探测,我们中国也有。下图是大亚湾中微子探测装置,这些金色圆球和那个日本装置中的一样,学名叫光电倍增管,是放大光信号用的。

  而我们投资20亿元自主设计的江门中微子实验室,未来也将在广东江门市开平投入使用。实验室位于开平市金鸡镇打石山地下700米,山体的花岗岩能屏蔽宇宙射线,非常适合用来探测中微子。这个实验室建成后的规模,会比之前的大亚湾中微子实验站还要大100多倍,其探测器也是目前全球能量精度最高、规模最大的液体闪烁体探测器。

  为了探测中微子,科学家甚至还在南极洲2000多米的冰层下面,建造了名为冰立方的体积巨大的望远镜,试图揭开这种微小粒子的秘密。

  那么问题来了,我们地球人为什么要花如此大的力气研究中微子?目前掌握的信息是,它是已知的唯一一个在传播过程中不会发生较大衰减的粒子,所以相关研究对于探测太阳系外的天体,对于宇宙学、天体物理学、粒子物理学的发展,都非常重要。光在星际传播时会转弯,但中微子不会,它可以几乎不受阻挡地直线穿过物质,也许未来能变成一种先进通讯方式也未可知。

  不过这些都是科学家们在乎的问题,相信很多读者和小编一样好奇,用来探测的纯水要是开放出售,得多少钱一瓶,口感怎么样。。。。。。

中微子 地球 探测器 日本
我要反馈
新浪众测 新浪众测
新浪科技公众号
新浪科技公众号

“掌”握科技鲜闻 (微信搜索techsina或扫描左侧二维码关注)

创事记

阅读排行榜

评论排行榜

科学探索

科学大家

苹果汇

众测

专题

官方微博

新浪科技 新浪数码 新浪手机 科学探索 苹果汇 新浪众测

公众号

新浪科技

新浪科技为你带来最新鲜的科技资讯

苹果汇

苹果汇为你带来最新鲜的苹果产品新闻

新浪众测

新酷产品第一时间免费试玩

新浪探索

提供最新的科学家新闻,精彩的震撼图片