നമ്മുടെ ശരീരത്തിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന പ്രേതകണങ്ങൾ | Neutrinos Explained | 2026 Nobel Prize

南极冰下约一公里处建有IceCube观测台，专门探测极难察觉的高能中微子。该观测台由Francis Halzen等推动，并获2026年诺贝尔物理学奖。

泡利为解释铋衰变为钋并放出β粒子时能量似乎不守恒的问题，提出反应中还存在一种未被探测到的粒子。为让电荷、质量和能量守恒，该粒子电荷为零、质量极小，这就是中微子。

中微子是基本粒子，与电子、质子、中子、夸克同属物质粒子，但几乎不与物质作用。中微子有对应的反粒子反中微子。核反应中会放出中微子或反中微子，例如核反应堆和太阳内部的反应都会产生大量中微子。

恒星核聚变每步反应都放出中微子，中微子几乎不与物质作用，带着能量直接逃出。恒星耗尽燃料后坍缩，大质量恒星变成中子星或黑洞，过程中产生大量高能中微子。

大爆炸产生了大量中微子，每立方厘米空间里约有3亿个，密度极高，连地球内部也充满它们。

物质由原子构成，原子中心是带质子和中子的原子核，电子在核外很远的轨道上运动。原子内部绝大部分是空的：若把原子核放大到足球场大小，原子核本身只有汽车那么大。两个原子靠近时，只是最外层电子相互排斥，一个原子可以穿过另一个原子内部的空旷区域。

中微子能轻易穿过电子与原子核之间的空旷区域，也能轻松穿过地球这样的天体。但它并非完全不发生相互作用，只是碰撞概率极低。

高能中微子偶尔在冰中与原子核或电子相互作用，击出带电粒子，后者在冰中发出切伦科夫辐射；探测器捕捉这种辐射，就能反推中微子的到来。

IceCube建在南极厚约3公里的冰层中，从表面向下约1公里开始，按网格钻出86个孔，每孔放入传感器，形成约1立方公里的巨大冰立方体，冰层本身充当屏蔽。

太阳中微子也会在冰中作用产生辐射，但信号太弱，传感器无法分辨；而每秒约有1000亿个太阳中微子穿过探测器，因此必须把这些噪声过滤掉。

多数中微子来自宇宙射线轰击地球大气，产生多种粒子；其中高能中微子正是IceCube要探测的对象，而来自深空的高能中微子更难捕捉，科学家正设法区分二者。

超新星爆发时，恒星核心坍缩会先大量释放中微子，光则要稍后才冲出；因此中微子比光更早到达地球，让我们提前得知爆发发生。

探测到超新星中微子后，可据其来向判断爆发方向；普通望远镜只能对准已知方向，而中微子能直接指出超新星所在方位。

光会被星系中的尘埃和气体遮挡，遥远超新星的光可能到不了地球；中微子几乎不受阻挡，即使光被遮住也能畅通抵达。

中微子天文学的优势由此显现；IceCube正是Francis Halzen的构想，这一构想最终获得诺贝尔物理学奖。

结尾回顾片中讲的幽灵粒子即中微子与IceCube中微子天文台，感谢观众观看，并呼吁点赞、留言和订阅频道。