除了歐美諸國之外,日本是獲得諾貝爾獎人數最多的國家。截止到2019年,已經有27個日本人獲獎,只不過這27人裡還包括了2個美籍日裔。諾貝爾獎在科學界的地位大家也都知道,在我們的印像中,日本對待科研很認真,對諾貝爾獎更有一種執念。
不過很少有人知道,在日本許多學者獲得“諾貝爾獎”的過程中,日本儲藏於1000米地下的5萬噸超純水幫了大忙。因為有了這些超純水,2002年,日本學者小柴昌俊獲得諾貝爾物理學獎;2015年,日本學者梶田隆章又獲得諾貝爾物理學獎。本來小柴昌俊的學生、梶田隆章的老師戶塚洋二也可以獲獎,他的貢獻比小柴昌俊更多,只是諾獎結果出爐之前他去世了,就這麼擦肩而過。這3人為什麼都有資格獲得諾獎呢?很簡單,他們都參與創建了日本的“超級神岡探測器”,這個探測器的主要部分,就是盛有5萬噸無任何雜質純淨水的巨大容器。
可能“超級神岡探測器”對很多人來說都很陌生,其實,它就是一個巨大的用來觀測“中微子”的實驗設備而已(雖然建這個東西要花很多錢,一般人想都別想)。前面提到的獲得諾貝爾獎的小柴昌俊、梶田隆章,都是因為負責“超級神岡”的中微子項目取得成果才獲獎。所以這個東西的科研含金量多高,也就不言而喻了。那麼中微子是啥?這個東西,你看不見它,但每秒都有1000萬億個中微子小夥伴一起穿過你的身體,你還攔不住,即使晚上你睡著了,中微子從你身體穿過的活動依然在繼續。
就算你跟中微子不太熟,上學聽物理課的時候一定也瞭解過電子、質子、中子等。中微子也是自然界的一種基本粒子,但它比較特別,被稱為“宇宙中的隱身人”,1956年才被首次觀測到,比電子被觀測到晚了近60年。這東西質量特小,不帶電,運動速度都快趕上光速了。雖然在自然界廣泛存在,中微子跟其他物質的作用卻微弱到了極點,和鬼魅一樣穿行,很難被探測觀察。但是,探測中微子的意義又很大,日本建的這個“超級神岡”,是世界上同類中微子探測設備裡的“大哥”,能製造那麼多諾貝爾獎成果,中微子這個東西實在不能輕視。
日本“超級神岡”是在一個深達1000米的廢棄砷礦中建造而成的,這裡儲藏的5萬噸超純水光灌滿就要兩週時間,裝水的容器內壁還安裝了11200個光電倍增管,就為了探測中微子穿過水中產生的輻射,設備建造得這麼深,倒不是為了保密,是為了屏蔽其他射線輻射干擾。如今科學界關於中微子的研究還很不成熟,而在這個科學就是力量的時代,日本建造的探測器可以領先捕捉來自太空的中微子。20世紀最重要天體物理事件之一“1987A超新星”被發現,日本的探測器功不可沒,因為它搶先探測到超新星中微子。
超新星現象十分少見,1987年被觀測到的這一顆,是繼1604年蛇夫座超新星被發現後第一顆用肉眼就能看到的超新星。科學家估計,我們目前打造的觀測器,能夠達到的觀測範圍裡大約每30年能出現一次超新星爆炸,錯過了就得再等。
所以日本也在等待著下一個奇蹟的發生,這個探測器在未來有著無限的可能,至少在物理學這方面,日本的“諾貝爾獎集郵”還要依靠它。儲藏如此多的水,不是用來喝的,是為了在科學界創造新發現。科學有時候就這麼費錢,但你不能否認科學的作用。