天文|厉害了，印度斥巨资建中微子天文台_中微子|科学|科普|科技

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印度政府已经批准建造一个大型地下天文台用来研究中微子物理学。这个耗资150亿卢比，合2.36亿美元的中微子天文台（INO）将在波蒂普兰施工。该天文台距离印度南部的泰米尔纳德邦的圣殿城市马杜赖110公里。一个新的高能物理跨机构中心还将在马杜赖建造，用于培训科学家和进行新的研发。

为INO项目施工做准备
这个印度中微子地下天文台(INO)最初计划于2012年完成，然而却一直倍受阻碍。 2010年，生态学家和保护主义者对INO最初提议的施工地点（泰米尔纳德邦的辛加拉）提出了反对，原因是该地点靠近大象走廊和老虎保护区。因此，研究人员不得不寻找新的地点。 2011年，环境部批准了Pottipuram为施工地点。三年后，政府提供了资金。

INO将建在地下1.3公里处，可通过2公里长的隧道进入。 INO将包括三个洞穴。最大的洞穴长132米，宽26米，高30米，可容纳50000吨的铁量热计（ICAL）中微子探测器。该探测器将由大约30000个电阻板室和铁板组成。

INO团队希望使用探测器来解决“中微子质量体系” 。科学家们已经知晓存在三个中微子质量态，但不知道哪个是质量最大的，哪个又是质量最轻的。 INO的项目主任，来自孟买的塔拉基础研究学院(TIFR)的Naba Mondal说：“了解这一点将有助于科学家从标准模型中选出正确的理论，并与全球其他基于加速器的实验一起解决宇宙中物质-反物质不对称性的问题” 。

【天文|厉害了，印度斥巨资建中微子天文台】其他的实验，例如寻找暗物质和无中微子的双b衰变，也会在INO中进行。除此之外，科学家们还希望INO能为年轻学生提供机会从事粒子物理研究，例如探测器的开发和数据分析。 Mondal说：“全国的理科生将有机会从头开始参与开发复杂的粒子探测器和电子数据采集系统” 。

负责监督许多科学项目资金的科学技术部部长Krishnaswamy Vijayraghavan表示INO可以“允许印度大规模培训实验物理学家和高级工程师以研究极其重要和极具竞争力的高能物理” 。他补充说：“INO将在印度推动物理转型，并在全球产生影响，这项投资的结果将是非凡且长期的” 。
研究人员还希望INO可以帮助印度重新夺回其在中微子物理学和地下实验室建设中领先地位。二十世纪60年代，物理学家利用位于南部的卡纳塔克邦的科拉尔的金矿创建了当时世界上最深的地下实验室。该实验室被称作科拉尔金田实验室(Kolar Gold Field Lab) ， 1965年研究人员通过这个实验室检测到宇宙射线撞击到大气时产生的中微子。实验室之后又被用来研究质子的衰变，直到1992年该地点的金矿开采变得不经济时才关闭。 Mondal说：“随着矿山的关闭，我们失去了研究基于非加速器的粒子物理学的独特设施。然而INO项目被批准会带领我们重回粒子物理研究的中心阶段。 ”

相关知识
中微子振荡（Neutrino oscillation）是一个量子力学现象，是指中微子在生成时所伴随的轻子（包括电子、渺子、τ子）味可在之后转化成不同的味，而被测量出改变。当中微子在空间中传播时，测到中微子带有某个味的概率呈现周期性变化。 [1]
理论物理学家布鲁诺·庞蒂科夫最先于1957年提出此猜想。 [2]尔后一连串的各种实验皆观察到此一现象。中微子振荡也是长期未解决的太阳中微子问题的解答。
中微子振荡无论对理论物理还是实验物理而言都是相当重要的。因为这意味着中微子具有非零的静质量，这与原始版本的粒子物理标准模型不相吻合。 [1]
由于发现了中微子振荡现象存在的证明，并取得中微子质量数据，日本超级神冈探测器的梶田隆章以及加拿大萨德伯里中微子观测站的阿瑟·麦克唐纳两人获颁2015年诺贝尔物理学奖。 [3]
作者：physicsworld-T V Padma
FY：晦元诚之
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