中微子，是轻子的一种，是组成自然界的最基本的粒子之一，它个头小、不带电，可自由穿过地球，以接近光速运动，与其他物质的相互作用十分微弱，号称宇宙间的“隐身人”。最近，日本“超级神冈”（Super-Kamiokande）中微子观测站通过添加 Gd 稀土元素升级，或将助已100 亿年的中微子再次现身。
New Atlas 报道称，日本“超级神冈”（Super-Kamiokande）中微子观测站刚刚迎来了一次相对简单的升级。这座位于地下的巨大设施，在水中添加了一种名为钆（Gadolinium，简称 Gd）的稀土元素，使之能够对来自遥远古老超新星的中微子更加敏感。
Super-kamiokande 内景（图自：ICRR / 东京大学）
作为一种相当轻质的基本粒子，中微子很少与常规物质发生相互作用，因而能够不受阻碍地穿过大多数物体。以人体为例，每秒就有约数十亿个中微子穿过你的身体。
不过在偶尔的情况下，中微子也会撞击原子中的电子。通过适当的观测，科学家们有机会研究这些碰撞。这也是 Super-K 之类的观测站最适合被埋在岩石或冰下，以避开其它辐射的一个主要原因。
据悉，位于日本池野山山下方 1 公里（0.6 英里）的 Super-K，自 1996 年以来就一直在静待探测中微子。
该设施主要拥有一个高 40 米（130 英尺）的巨大水箱，里面装有约 5000 万升（1300 万加仑）的超纯水，壁上衬有 13000 根光电倍增管。
当中微子进入水箱并撞击水分子时，就会产生微小的闪光。经由光电倍增管的放大，有助于光学传感器拾取相关信息。
值得一提的是，根据起源的不同，这些中微子也具有不同的闪烁“指纹”，包括太阳、超新星爆炸、人工实验、核反应堆、或质子的衰变。
遗憾的是，尽管超新星特别令人着迷，但这些事件并不经常发生。若将搜索范围扩大到其它星系（而不是仅限于我们所处的银河系内），即可增加可拾取的中微子数量。
此事的难点在于，距离越远的信号就越微弱，甚至难以将之与背景噪声区别开来。好消息是，本次 Super-K 升级添加的 Gd 稀土元素，有助于显著放大那些来自遥远超新星的中微子信号。
7 月份的时候，研究团队已将约 13 吨的 Gd 化合物添加到了检测液中，使之达到了约 0.01% 的浓度。
通过与一些中微子相互作用而产生中子，Gd 可与这些粒子相互作用而产生伽马射线闪光，使得光学传感器能够更容易地发现它们。更重要的是，这不会对其它中微子事件的监测产生负面影响。
项目负责人 masakauki Nakahata 表示：“在 0.01% 的浓度下，Super-K 检测中微子碰撞中子的效率有约 50% ”。后续几年，他们还计划进一步提升效率，以期观察到来自遥远古老超新星的中微子信号。
研究团队补充道，这项升级有助于 Super-K 探测到距今已有 100 亿年的超新星所产生的中微子，让我们有机会更好地了解粒子物理学、以及遥远的宇宙历史。
中微子（意大利语：Neutrino，其字面上的意义为“微小的电中性粒子”，又译作微中子）是一种电中性的基本粒子，自旋量子数为½，以希腊字母ν标记。现在已经有证据表明其具有质量。但其质量即使相比于其他亚原子粒子也是非常微小的。它可能是现在唯一一种已探测到的暗物质，是一种热暗物质。
中微子个头小、不带电，可自由穿过地球，自旋为1/2，质量非常轻（有的小于电子的百万分之一），以接近光速运动，与其他物质的相互作用十分微弱，号称宇宙间的“隐身人”。科学界从预言它的存在到发现它，用了20多年的时间。
1931年，泡利在美国物理学会的一场讨论会中提出，这种粒子不是原来就存在于原子核中，而是衰变产生的。泡利预言的这个窃走能量的“小偷”就是中微子。1932年真正的中子被发现后，意大利物理学家费米将泡利的“中子”正名为“中微子”。
1956年，美国莱因斯和柯万在实验中直接观测到中微子，莱因斯获1995年诺贝尔奖。
由于中微子与其他物质的相互作用极小，中微子的探测器必须够大，以求能观测到足够数量的中微子。为了隔绝宇宙射线及其他可能的背景干扰，中微子的探测仪器时常设立在地底下。由美国国家科学基金会提供的照片显示的是位于南极站的“冰立方天文台”，这是世界上最大的中微子探测器。
2013年11月23日，科学家首次捕捉高能中微子，被称为宇宙"隐身人"。
多国研究人员11月21日在美国《科学》杂志上说，他们利用埋在南极冰下的粒子探测器，首次捕捉到源自太阳系外的高能中微子。科学家评论说，中微子天文学从此进入新时代。中微子是一种神秘的基本粒子，不带电，质量极小，几乎不与其他物质作用，在自然界广泛存在。它能自由地穿过人体、墙壁、山脉乃至整个行星，难以捕捉和探测，因而被称为宇宙中的“隐身人”。
中微子有大量谜团尚未解开。首先它的质量尚未直接测到，大小未知；
其次，中微子与它的反粒子是否为同一种粒子也不得而知；
第三，中微子振荡还有两个参数未测到，而这两个参数很可能与宇宙中反物质缺失之谜有关；
第四，它有没有磁矩；等等。
因此，中微子成了粒子物理、天体物理、宇宙学、地球物理的交叉与热点学科。
责编：Challey
最前沿的电子设计资讯
