第447章 这就是判决书

(去读书 www.qudushu.la)    克拉拉的邮件在第三天到了。

    正文内容很简单：剖面在附件里，精度到太阳半径的千分之一，下次别给我许愿了！！！

    李东笑了笑点开了附件。

    这是一张表格，从太阳中心到表面，每隔千分之一个太阳半径取一个点，每个点上标着对应的电子数密度n＿e。

    从核心处的每立方厘米约6x102?个电子，一路往外递减，过了辐射区以後密度开始加速下跌，到了辐射区和对流区的交界面已经跌了好几个数量级，再往外更是断崖式下降。

    数据来源标注的是巴赫卡尔2025年修订版的标准太阳模型。

    李东看了两遍，确认数据格式没问题，然後给克拉拉回了两个字：收到。

    发完以後他想了想，又补了一句：谢了。

    过了大约三十秒，对面邮箱发来了一个消息：别谢，记着工资。

    李东完全没有“看到”。

    他已经开始将表格导入自己的计算程序了

    之前是粗算，而现在则是精算。

    程序跑了四个小时。

    结果出来以後，李东把预言曲线画在了屏幕上，然後开始了最後的“预言”

    预言过程（略）

    又是三天後……

    预言的结果出来了——三分之一。

    和戴维斯三十年来观测到的缺口完全吻合。

    李东盯着这条曲线看了很久。

    它从左边的0．55一路滑到右边的0．3，中间那段过渡区域的形状完全由太阳内部的密度剖面决定。

    如果密度剖面变了，过渡区域的位置和斜率就会跟着变。

    这条曲线实际上是太阳内部结构的一面镜子，只不过照出来的不是光，而是中微子。

    更关键的是，这不是一个数，而是一个完整的预言。

    在每一个能量上，存活概率应该是多少都写得清清楚楚。

    将来如果有实验能够在不同能量段分别测量太阳中微子的通量，那测出来的数据就必须沿着这条曲线走！

    如果没按这条曲线走，要麽就这个实验的混合参数取错了，要麽就是有了新物理。

    反正不管怎样，李东画出的这条曲线就是判决书。

    李东把预言曲线存了一份，又打印出来贴在墙上。

    然後他靠在椅背上，看着那条从0．55缓缓下滑到0．3的弧线。

    “该把预言变成现实了，理论到此为止！”

    不管他在纸上写得多漂亮，预言曲线画得多精确，这些东西在没有实验数据验证之前，就只是一个假说。

    一个很漂亮的、自洽的、和已有观测吻合的假说，但依然是假说。

    要把假说变成结论得靠实验。

    中性流测量。

    三种味道一起数。

    这个方向他已经想清楚了。

    问题是：拿什麽来数？

    他把椅子转过来，面对一面空白的墙壁，物理感知（基础版）此时开始运转。

    一条条可行方案在他脑中开始出现……

    “中性流反应需要一个合适的靶核，靶核被中微子打中以後，走中性流通道，必须释放出一种容易被探测到的信号。”

    什麽样的靶核最合适？

    要求有三条。

    第一，结合能要低，否则太阳中微子的能量打不碎它。

    第二，打碎以後释放的信号要明确、可探测。

    第三，中性流截面对三种味道完全相同。

    “氘核！”

    物理感知（基础班）让李东找到了最正确的那一条方案。

    氘核是一个质子加一个中子，是最简单的复合核，结合能只有2．2 mev。

    太阳硼八中微子的能量在5到15 mev之间，远超过这个阈值，所以完全拆得动。

    中微子通过中性流把氘核拆成一个质子和一个中子，释放出的自由中子在介质中扩散一段时间以後被另一个氘核俘获，俘获瞬间释放6．25 mev的伽马射线。

    探测这个伽马射线，就等於数到了一个中性流事件。

    而且……这个反应的截面对三种味道的中微子完全一致。

    靶核有了，靶核以什麽形式存在呢？

    重水。

    氘代替了普通氢的水，d?o。

    它既是靶，提供氘核，又是探测介质切伦科夫辐射在水里传播效率很高。

    一举两得。

    “不过……好像有点费钱呀……”

    李东叹了口气，他就是花钱的命呀，哎。

    要知道太阳中微子的反应截面极小，要在合理的时间内积累足够的事件数，探测器的靶质量至少要到千吨级别。

    一千吨重水！这可不便宜，重水每公斤的价格是普通水的几千倍，主要是用在特定型号的核反应堆里的。

    一千吨的量级就意味着亿级别的资金，而且还涉及核材料管控。

    而且探测器必须放在地下。

    太阳中微子能到地面的本来就少，如果宇宙射线的本底把信号淹没了就什麽都看不见。

    所以探测器埋得越深，宇宙射线衰减得越多，本底就越干净。

    ……

    川省lsyz治州，雅砻江畔。

    锦屏山横亘在两座水电站之间，一条近十八公里长的交通隧道从山腹穿过。

    隧道在半山腰的位置有一条岔路，拐进去以後再走几百米，是一扇厚重的金属门。

    门後面就是华夏锦屏地下实验室。

    头顶是两千四百米厚的大理岩。

    在这个深度上，来自太空的宇宙射线会被岩层层层过滤，通量只剩地表的一亿分之一。

    因此没有比这里更安静的地方了。

    对於粒子物理学家来说，安静不是指听不到声音，而是指探测器看不到不想看的东西。

    宇宙射线穿过探测器会产生和信号长得一模一样的假事件，在地表做暗物质探测就像在演唱会现场听针掉地上的声音。

    而锦屏的两千四百米岩石，会把演唱会的声音关在了门外。

    这座实验室2010年建成投入使用，是华夏第一个极深地下实验设施，也是目前全世界覆盖最深的地下实验室。

    和其他由矿井改建的实验室不同，锦屏依托水电站的交通隧道，汽车可以直接开进去，设备运输和人员通勤比坐矿井电梯方便得多。

    岳迁今天一早就从西昌开了两个多小时的车进来了。

    他是水木大学工程物理系的教授，也是锦屏地下实验室暗物质直接探测实验cdex的负责人。

    他常年穿冲锋衣，因为实验室里温度恒定在二十度左右，穿西装的人会被当成来参观的领导。

    cdex用的是高纯锗探测器。

    原理不复杂：一块高纯度的锗晶体放在极低本底的环境里，如果有暗物质粒子和锗原子核发生碰撞，原子核会反冲，反冲产生的电离信号被探测器记录下来。

    当然这个信号是非常微弱的，能量只有几个kev甚至更低。

    岳迁此时正听着他自己博士生苏明哲的汇报。

    “岳老师，500 ev以上的数据没问题，脉冲甄别干干净净。”

    “但一旦降到500以下，您自己看。”

    苏明哲把屏幕上的图表放大。

    “这是体事件的脉冲上升时间分布，500 ev以上，两者分得很开，甄别效率在百分之九十九以上，但到了500以下，两条分布就开始重叠了到300 ev的时候，基本上就糊在一起了。”

    所谓体事件，是信号确实发生在锗晶体内部的事件，可能来自暗物质粒子的碰撞，是他们真正想看的东西。

    岳迁盯着屏幕上那两条逐渐重叠的分布曲线，沉默了很久。

    “你试过用上升时间以外的参数吗？”

    苏明哲点了点头。

    “试了，我把脉冲的衰减段也加进去做联合判别，能稍微好一点，但改善有限。”

    “主要是低能段的脉冲采样点太少，什麽特征到了那个尺度上都会被统计涨落吃掉。”

    “换个思路。”岳迁站起来，走到白板前面，拿起一支马克笔，“你之前一直是在时域里做甄别，有没有想过，把脉冲做一次傅里叶变换，到频域里去看？”

    苏明哲愣了一下。

    “体事件和表面事件的电荷漂移路径不同，反映在频域上，高频成分的比例应该有差异。”

    岳迁在白板上画了两条示意曲线。

    “这个差异在时域上被噪声盖住了，但在频域上有可能更显着，因为你把能量集中到了特定的频率区间上。”

    苏明哲想了几秒锺，眼睛亮了。

    “我今晚试一下。”

    “去吧。”

    苏明哲转身就走向了数据分析室。

    岳迁看着苏明哲离开後，就把马克笔放回了白板架上。

    160 ev。

    如果这条路走通了，cdex的探测灵敏度能往下推一整个量级。

    那片从来没有人触及过的轻质量暗物质区域，就可能第一次有人看见里面到底有什麽东西了。

    想到这里，他笑了一下。

    在粒子物理里，没有人知道暗物质到底藏在哪个角落。

    也许在他们拚命往下推阈值的路上，最先碰到的不是暗物质本身，而是别的什麽意想不到的东西。

    但不管碰到什麽先得推下去再说。

    他回到了地面，准备回办公室给自己倒杯茶，这时裤兜里的手机忽然响了。

    他楞了一下，要知道这个时间点一般是不会有人打他手机的，因为两千四百米的岩石会把信号挡得死死的。

    没想到这才刚到地面就有电话，他掏出来看了一眼，是一个陌生号码。

    “喂？”

    “你好，岳教授。”对面的声音年轻，“我是李东。”

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