超级Kamiokande(或“超级K”，有时被称为)是一种中微子探测器。 中微子是亚原子粒子，它穿过空间，穿过固体物质，就像空气一样。

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》(Business Insider)向三位科学家讲述了巨型金屋是如何运作的——以及在里面进行实验的危险。

Neutrinos很难被发现，以至于Neil de GrasseTyson称它们为“宇宙中最难以捉摸的猎物”。在这段视频中，他解释说，探测室被埋在地球深处，以阻止其他粒子进入。

“物质对中微子没有任何障碍，”他说。 “一个中微子可以穿过一百光年的钢铁，甚至不会减速。

但为什么要抓住他们？

伦敦帝国学院的Yoshi Uchida博士在接受《商业内幕》采访时说：“如果有超新星，一颗恒星会自行崩溃，变成黑洞。 “如果这种情况发生在我们的星系中，那么超级K这样的东西就是少数能从星系中看到中微子的物体之一。

在恒星开始崩溃之前，它会发射出中微子，所以Super-K充当一种预警系统，告诉我们什么时候应该注意这些耀眼的宇宙事件。

Uchida博士说：“信封背面的计算表明，一颗超新星大约每30年爆炸一次，我们的探测器可以看到这样的范围。 “如果你错过了一个，你平均要等几十年才能看到下一个。

超级K不仅仅是捕捉到从太空坠落的中微子。

位于日本东京对面的T2K实验发射了一个中微子光束，通过地球295公里，将在该国西侧的超级K中拾取。

研究中微子通过物质时变化（或“振荡”）的方式可能会告诉我们更多关于宇宙起源的信息。

在2020年4月，超级Kamiokande在自然杂志的封面上出现了一个突破，使用探测器使研究人员更接近理解物质和反物质之间的关系。

“我们的大爆炸模型预测物质和反物质应该是在相等的部分中产生的，”帝国学院的摩根·瓦斯科博士对商业内幕表示，“但现在（大部分）反物质已经通过某种方式消失了。

研究人员在超级Kamiokande发射中微子和反中微子，以研究它们是如何振荡的。 根据帝国的说法，研究人员的发现提供了“最有力的证据”，表明物质和反物质的行为不同，解释了为什么两者在宇宙之初不会立即消灭对方。

“这一结果使我们比以往任何时候都更接近于回答为什么我们宇宙中的物质存在的根本问题。 帝国学院的物理学家帕特里克·邓恩博士说：“如果得到证实——目前我们有95%以上的把握——这将对物理学产生深远的影响，并将为更好地了解我们的宇宙是如何演化指明方向。

埋在地下1000米处的Super-Kamiokande和一栋15层的建筑一样大..

巨大的水箱里装满了5万吨超纯水。 这是因为当中微子通过水时，中微子比光更快。 因此，当一个中微子通过水传播时，“它将产生光，就像Concord用来产生声震一样，”Uchida博士说。

“如果一架飞机的速度比声音的速度快，那么它就会产生声音——一个巨大的冲击波——以一种较慢的物体不会产生声音的方式。 同样，粒子通过水，如果速度超过水中光的速度，也会产生光波。

这个房间里有11,000个金色灯泡。 这些是非常敏感的光探测器，称为照片倍增管(PMT)，可以接收这些冲击波。

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金尼尔森(@physics.professor.nielsen)于2018年5月28日PDT上午7时08分分享的一篇文章

瓦斯科博士将它们描述为“灯泡的逆”。简单地说，它们甚至可以检测到少量的光，并将其转换成电流，然后可以观察到。

为了使来自这些冲击波的光到达传感器，水必须比你想象的更干净。 超级K不断过滤和再净化它，甚至用紫外线爆炸它，以杀死任何细菌。

实际上让人毛骨悚然。

乌奇达博士说：“超纯水正在等待溶解物质。 “纯净水是非常非常非常肮脏的东西。 它具有酸性和碱性的特点。

瓦斯科博士说：“如果你去泡这种超纯超K水，你会得到相当多的剥落。 “你要不要。

当Super-K需要维护时，研究人员需要外出使用橡胶小艇来修复和更换传感器。

谢菲尔德大学的马修·马立克博士和另外两个人在他还是一名博士生的时候，正在从一艘小艇上做维修。

在一天的工作结束时，通常带物理学家进出坦克的冈多拉被打破了，所以他和另外两个人不得不坐在一起一段时间。 他们乘着自己的船踢了回去，吹着微风。

“我没有意识到，当我们躺在这些船上交谈时，我的头发有点，可能不超过三厘米，被浸在水里，”Malek告诉BusinessInsider。

当他们把水从超级K排出时，Malek不担心污染它。 但当他第二天凌晨3点醒来时，他有一种可怕的意识。

他说：“我早上三点起床，头皮发痒，这是我一生中最痒的一次。 “比小时候得水痘还痒。 太痒了，我睡不着。

他意识到水已经把他头发的营养成分从尖端排出，这种营养缺乏已经达到了他的头皮。 他很快跳入淋浴，花了半个小时大力调理头发。

另一个故事来自Wascko博士，他听说在2000年，当坦克完全排水时，研究人员在坦克底部发现了扳手的轮廓。 他说：“很明显，1995年，有人在那里装满了扳手。 “当他们在2000年把它抽干时，扳手已经溶解了。

超级Kamiokande可能是巨大的，但Wascko博士告诉商业内幕，一个更大的中微子探测器，称为“超级Kamiokande”已经被提出。

他说：“我们正在努力让这项超Kamiokande实验获得批准，这将在大约2026年开始运行。

超K将比超K大20倍，从纯粹的体积来看，大约有99，000个光探测器，而不是11,000个。