理论预言43年后，中微子可以撞击原子的证据终于出现了中微子算一个“天性”极强的粒子界“老炮”，以极不情愿与其他物质相互作用而著称。虽然有可能构建探测它们的硬件，但问题是，为了给中微子供给足够的物质与之举行相互作用，这些探测硬件往往需要建立的分外巨大。这些相互作用也是通过能量的形式来变更粒子的特性（例如将质子通过能量衰变转变成中子）。由于中微子的低质量与几乎拒绝相互作用的特性，利用粒子碰撞的方法来探测它或许看起来特别的可笑。不过，来自美国橡树岭国家测验室(OakRidgeNationalLab)的科学家表明了这一方法的可行性，他们已经观测到了短暂的闪光这些光产生自中微子轻轻推动原子的过程。研究成果发布在8月3日的《Science》上。橡树岭国家测验室拥有片面散裂中子源(theSpallationNeutronSource)。研究者设想，散裂中子源装置可以用来加速质子束使其撞入水银槽(汞)，当撞击重核的汞时，由于重核的不稳定性使得汞裂出含有大量中子的“碎片”发散到四处，其中产生出来的中子正是大量科学研究需要的，同时，这些“碎片”中还包含了一些碰撞引起的粒子喷射中损失的中微子。既然已经有了如何探测中微子的想法，研究者就开头在建筑物中放置各种探测器，来探索一个尽可能少的接收中子的区域。研究者想到了这样一个区域，这个区域与水银槽被大量的混凝土和砾石阻隔开来，说白了，就是地下室的走廊，不过现在被称为“中微子的小巷“。这个地下走廊还被安置了大量的水槽来阻隔中子和来自环境中的诸如宇宙射线的其他粒子，总之就是为了获得较纯的中微子。在此之前，我们察觉的中微子相互作用都涉及到中微子撞击靶材触发某种粒子转变。类似地，我们期望看到中微子撞击原子核，给其一个轻推力。更专业的说是，我们梦想看到中微子通过与原子核的某个夸克交换一个Z玻色子(负责传递弱核力的根本粒子)来将它的一些动量传递给原子核，随后使得原子核以激发光子的方式来释放掉这片面动量产生的能量。这种相互作用在43年前就被提出，但仍未在测验上被察觉。假设得志以下条件的话，这种相互作用会变得更有可能实现：第一，能利用诸如橡树岭测验室的设备得到相对能量更低的中微子。其次，能够得到一个较大的原子核以供中微子撞击。针对上述的两个条件，研究团队采用了碘化铯作为探测物质。这两种元素的相对质量较重且相近，因此经过与中微子的相互作用之后所激发出的光子能量也相近这样就确保了单个探测体就能够捕获全体的与中微子的相互作用。他们将14.6千克的碘化铯放置在水银槽下面的地下室走廊，然后通过安装在侧面的光电探测器来捕获与中微子相互作用放射出的光子。由此，团队获得了长达一年多时间的数据。图丨比较测验图，光子的增多反映中微子和原子发生了相互作用中子源给研究者供给了分外好的测验对照。由于质子是以脉冲的方式撞击汞的，所以，研究者可以得到脉冲间隙的数据，同时也可以得到刚过脉冲后的数据。通过对比两组数据，研究者可以看到数据间的差异。在质子脉冲撞击水银槽后的会展现数据上的一些略微极端不同，一个月里约莫有9次，这样的处境与粒子标准模型的预料是一致的。假设没有观测到中微子相互作用的话，那么就会有将近7个标准偏差不同于研究者的期望。所以，在理论预言的43年后，终究有测验证明中微子可以撞击原子。图丨橡树岭国家测验室不过，们貌似更兴奋于他们正在做的剩余工作。他们已经安置了几个额外的探测器来跟踪地下室的中微子，并且升级了中微子源设备。此外，研究人员认为，他们可以利用他们碘化铯探测器方面的专业学识，制造一种小型的便携式中微子探测器，以摆脱需要建立建筑物大小的测验装置的束缚，同时这样也能为那些从前无法做的测验创造出可行性。小结中微子牵手原子核“历险记”：用中子源产生中微子和中子（质子束撞击水银槽）→用混凝土过滤中子（水银槽在地面，探测原子核在地下室，厚度是混凝土）→过滤后得到中微子撞击原子核→相互作用后，原子核激发光子→探测器探测光子→对比差异，得到结论：中微子与原子核具有相互作用被测验验证。