太阳系中，有八大行星，其中地球作为唯一被液态水覆盖的星球，水资源相对丰富。人类经过多年的研究，根据不同的标准将水资源进行了划分，根据水质的不同，可以分为软水、硬水；根据含盐程度的不同可以分为，咸水和淡水，除此之外，还有生物水、地下水、重水、纯水和超纯水等等。

从古到今，人类的发展史从来没有离开过水，人类文明的起源大多在大河流域，比如黄河流域和长江流域。为了方便解决灌溉，饮用和排污问题，早期的城市一般都修建在水边，就连现在的大部分城市也离不开那些大江大河。

但随着时间的流逝，水资源这种看似取之不尽用之不竭的东西，实际上开始在不断减少，有些国家甚至能用匮乏二字形容。就在这种情况下，日本二十年来，却在地底下储存了5万吨水，意欲何为？

超纯水

其实啊，日本储存的水不是我们日常饮用的水，也不是日本列岛周围的海水，而是超纯水。超纯水由于在制造过程中尽可能去掉了溶于水中的或在水中存在的各种杂质，比如有机物、细菌、尘埃等等，所以超纯水中除了氢离子和氢氧根离子，几乎没有其他电解质存在。

超纯水也是可以饮用的，但由于缺少矿物质和其他电解质，喝多了会造成血液中矿物质的流失，所以不建议饮用。而且超纯水的主要功效其实并不是为了饮用，而是为了用于科学研究。

超级神冈探测器

没错，日本人在地下储存的5万吨水，是用作超级神冈探测器的探测物质。在岐阜县的茂住矿山，日本东京大学找到了一个深达米的废弃砷矿，并在里面建造了一个大型中微子探测器--超级神冈探测器。超级神冈探测器被用于探测质子衰变以及寻找太阳、地球大气的中微子，并观测银河系内超新星爆发。

20多年来，超级神冈探测器做出的科研成果令人瞩目。超级神冈探测器最初名为“神冈核子衰变实验”，于年开始修建，年完工，此时的探测器的超纯水含量仅为吨。

在20世纪90年代，神冈观测台耗资一亿美元在神冈探测器的基础上扩建了更大的探测器，名曰“超级神冈探测器”，其探测物质增加到了吨超纯水。

扩建后的超级神冈观测器从年开始观测，并于年起，开始发布探测结果。年，超级神冈探测器首次观测到μ子中微子转变为τ子中微子的现象，而这正是中微子震荡的有力证据，这一现象表明了中微子具有质量。同年，梶田隆章在“中微子物理学宇宙物理学国际会议”上发表该结果，并因此获得年的诺贝尔物理学奖。

中微子

但是这里有一个问题，修建探测器就修呗，为什么要将探测器建在米深的地底下呢？

这里我们就要先来略微了解中微子。中微子是一种电中性的基本粒子，同时还是一种轻子，也就是质量很轻，所以其在穿过一般物质的时候不会受到太多阻碍，且难以检测。而宇宙中每时每刻都存在着大量的射线，所以将探测器建筑米以下既削弱了宇宙射线，又不影响对中微子的观测，一举两得。

中微子的作用

上文中我们提到扩建超级神冈探测器耗费了日本政府一亿美元，那么问题来了，日本政府为什么要花费大量时间，金钱，人力物力去研究中微子这个东西呢？下面我们来细数一些中微子的作用。

首先，中微子与其他粒子和场的相互作用十分微弱，这是由于中微子质量的极小，且中微子为电中性。这个特性能使它成为具有高穿透性的探针，以探测光、无线电波等其他形式辐射探测不了的环境，所以我们可以利用中微子更好地去研究地球以及观测宇宙。

中微子地球断层扫描这项技术，就是中微子探测的一项很有用的应用。因为中微子与物质相互作用截面，随着中微子能量的提高而增加，所以当用高能加速器将中微子能量提高之后，再将中微子束定向照射地层，这样就能使得中微子和地层物质的相互作用截面增大，从而产生局部小“地震”，类似于地震法勘探，这样就使得我们能对深层地层也进行勘探，将地层一层一层地扫描，就能方便我们寻找一些珍贵的地质资源。

此外，中微子对于探测太阳系外的的天体十分重要，因为在目前，中微子是唯一一个在传播过程中不会发生较大衰减的已知粒子。我们头顶的天空大部分对我们来说仍然是未知的，众所周知，地球位于太阳系，而太阳系又包含在银河系之内，而我们人类对于星辰大海的探索十分有限，无论是太阳系还是银河系都充斥着大量的未知谜团，所以探索银河系有着十分重要的战略意义。

但是银河系的核心区域充满着稠密的气体与高亮度的星体，光子等物质很难探测到其中情况，但在那里产生的中微子可以利用地面上的中微子探测器进行探测，这对我们进行宇宙探索十分有帮助。

当超新星核心发生坍缩时，其内部密度以及能量都非常高。但是只有中微子这一已知粒子能够从中逃逸，并且超新星近99%的辐射都是以中微子短脉冲形式发出的，探索从中逃逸出来的中微子对于探测超新星核心的塌缩非常有用。

还有就是我们可以利用中微子来进行核反应堆的监测工作。现代社会的我们基本上是谈“核”色变，因为我们深知核反应的危害，但是由于核反应堆的好处也是巨大的，我们不能因噎废食，如果能够有效监测核反应的手段，相信大家也能更加放心。

中微子不仅会诞生在宇宙中，还能诞生在核反应中，并且由于中微子能够不受障碍地跑出核反应堆，所以探测来自核反应堆内部的中微子，可以检测出核反应堆的变化，方便我们及时有效的做出相应反应。

其次，我们有可能实现中微子通讯。

在年的11月，一位美国科学家使用粒子加速器，将一个相干中微子信息传过了英尺厚的岩石，首次实现了利用中微子进行的通信。

这次的实验证明了中微子进行通信是可行的，只要在未来的研究中实现不受中途可能遇到的地核高密度物质，比如地核等的影响，利用中微子远距离传输二进制信息，那么中微子通讯就也可能获得成功。

并且中微子通讯的好处是巨大的。我们目前的通讯主要依靠电磁波，由于地球是球面，加上表面高大的建筑物、各种高山丘陵等地势的遮挡，电磁波长距离传送要通过通讯卫星和地面站，而卫星或者微波站等的造价又十分昂贵。

由于中微子的穿透性很好，且穿透时损耗也很小，如果使用高能加速器产生10亿电子福特的中微子，当其穿过地球时，只会衰减千分之一，并且如果将中微子束进行调控，就可以使其承载信息，以作交流、通讯之用。

此外，一般认为，由于不参与强相互作用并与其他物质反应的截面极其微小，中微子对生物体几乎没有影响，不会像中子等这些中性粒子产生辐射伤害，这也使中微子通讯技术有了一定的安全保障。

其他中微子探测器

综上所述，我们知道了超级神冈探测器十分厉害，那么地球上都有哪些同样很厉害的中微子探测器呢？下面让我们一一盘点一下。

首先便是全球最大的中微子探测器-冰立方中微子观测站，其坐落于阿蒙森-斯科特南极站。这个观测台建造计划是由威斯康辛大学所主导的，并且集结了了来自十多个国家，超过名科学家加入该观测站进行研究。冰立方中微子观测站有着数千个探测器，均位于南极的冰层之下，分布范围极广，超过一立方公里。

第二个介绍的是座落于苏联高加索山的巴克三峡谷的巴克三中微子观测所，这是NRRAS的一个科学实验室。它于年开始运作，是前苏联第一个中微子观测所。它有一架在巴克三地表之下米的闪烁望远镜，以及一架位于米深处的镓-锗中微子望远镜，和一定数量的地面设施。

看到这里，大家是不是想知道，我国的中微子探测器呢？事实上，我国的探测器正在修建中，其项目于年7月成立，在年1月10日动工，计划年建成并开始运行取数。我国的中微子探测器名为：江门地下中微子实验观测站，位于中华人民共和国广东省江门市开平市，这是一座建设中的中等基线反应堆中微子实验站。

结论

科学发展推动了人类社会的进程和人类进步，使人类从最早的石斧青铜刀，变成了现代化热武器，还建造出了航母飞船。人类历史几千年风风雨雨，从无到有，发现、研究和应用那些存在于宇宙万物的物质，才让我们有了今天的现代化生活，促进了经济的发展和人类精神文明的演变。

现在世界各国都在努力发展科学研究，这个时代我们将其称之为互联网时代，待中微子研究成功的那天，又会带给我们怎么样的社会变革呢？有朝一日，是否也会迎来一个“中微子时代”呢？我们不得而知。美国、日本等国家早在九十年代就开始自主研究中微子，希望在不久的将来，中微子带来的技术革新能够实现，让我们的生活更加美好。