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原來說地下是說微中子阿
在地下深處研究太陽
人類對於太陽為何能夠産生如此強大能量的最初認識大致開始於20世紀初期，當時核物理學家們意識到，如果兩個氫原子合併形成氦原子，在這一被稱作“核聚變”的過程中將會釋放出巨大的能量。由於觀測顯示太陽富含氫和氦，似乎在提示科學家們，它巨大的能量來源或許就與氫原子的核聚變反應有關。科學家們現在急需找到證據證明這一點。
普德薩多瓦斯基解釋说：“1930年代的人們意識到，太陽可能是由氫原子的核聚變産生能量的，當然在當時這還只是一種理論猜想。”
從這裏開始，對太陽的研究變得詭異起來——太陽在天空中照耀着大地，哺育萬物。而為了了解太陽，我們需要跑到地底下去。事實上，我們必須把我們的實驗室整個都搬到大山的地下。而這正是日本的“超級神岡”探測器的設計方案。
在地下大約一公里深處，一座樣子怪異，光線昏暗的地下實驗室展露眼前。這裏有一個巨大的容器，其中灌滿超純凈水，容器的四周、頂部和底部都佈滿大約13000個光電倍增器。整個場景讓人想起科幻小说中的情節，但“超級神岡”探測器是真實存在的，建造它的目的是幫助科學家們揭開太陽運作的機制之謎。
“超級神岡”探測器深埋地下，很顯然它不是用來探測光線的。實際上，“超級神岡”的探測目標是一種神秘的粒子，它産生於太陽核心，能夠任意穿過物質而暢通無阻，太陽、地球或是我們的身體，在它面前都像空氣一樣可以隨意穿過。
這種神秘粒子叫做“中微子”，每一秒鐘都有數萬億個這樣的粒子穿過我們的身體。如果不借助特殊的探測設備，或許我們永遠都沒辦法探測到它們的存在。但“超級神岡”探測器可以，盡管效率很低——大約每天可以檢測到40個中微子信號，它利用的原理是中微子在極偶然的條件下與純水分子發生碰撞時産生的熒光效應。
這樣的熒光信號極其微弱，但它會在中微子周圍産生某種“光暈”，而這種光暈可以被遍佈容器四周，極敏感的光探測器捕捉到。
通過這種方法檢測到來自太陽核心的特定種類中微子信號，為科學家們提供了確鑿的證據，證明氫核聚變反應的確正在太陽內部發生。除此之外，我們沒有任何其他途徑能夠解釋我們所獲得的探測數據。
普德薩多瓦斯基说：“你只能檢測到極小一部分的中微子，但你卻能夠根據檢測到信號的數量估算出這一時段內中微子的實際通量。”
更令人驚奇的是，這些中微子是在太陽核心進行的氫核聚變反應中産生的，但是，僅僅8分鐘之后“超級神岡”探測器便探測到了它們穿過的信號。這也就意味着，如果能夠對這些中微子進行研究，我們几乎就可以實現對太陽核心情況的“實時監控”。
如果你感覺這還不夠，那麼實際上科學家們甚至還還能利用這種弄方法實現對太陽的成像。理論上來说，未來科學家們可以利用這種方法，借助在地下獲取的監測數據，實現對太陽內部的成像。
“超級神岡”探測器內景，這是一個巨大的地下中微子探測器
恆星：巨大的核聚變反應堆
然而為了更好的理解太陽內部核聚變反應的相關細節，仍然需要在地球上對核聚變過程開展相關研究。從理論上说這並不困難：前不久，一名年僅13歲的英國小男孩就在家裏成功實現了核聚變反應的實驗。但如果你想要不受干擾的對這種反應過程進行詳細觀察，那麼你還是必須得搬到地下的實驗室裏才能進行。
而這正是英國愛丁堡大學的核物理學家瑪利亞路易斯·阿里奧托（Marialuisa Aliotta）正在從事的工作。阿里奧托解釋说，關於核聚變所面臨的重大困難之一便是如何讓兩個原子“同意”合併——原子發生合併從而産生核聚變反應的幾率是非常非常低的。
不過，太陽內部的環境對於核聚變的發生有着兩大重要的是有利條件，能夠大大提升核聚變發生的可能性。首先太陽質量巨大，有着巨量的原子，並且同樣是因為太陽 的質量巨大，它能夠産生足夠強大的引力，將位於太陽核心位置的氫原子進行擠壓，使其所有原子核相互之間的距離被大大壓縮，這讓核聚變的發生幾率大大升高。
阿里奧托指出：“在一顆類似太陽這樣的恆星內部，經由核聚變産生巨大能量的幾率是非常高的，原因很簡單，就是它質量大，其內部的質子數量非常多。在實驗室裏我們可沒有那麼多的質子數目，因此就非常難以對核聚變反應過程進行研究。”
不過，阿里奧托仍然能夠利用一些大型地下實驗設施開展對核聚變的觀察研究，比如位於義大利的“地下核天體物理實驗室”（LUNA）。她們開展的工作讓阿里奧托和同事們能夠了解當核聚變發生時的有關情況——這一過程中産生了什麼物質？各種粒子之間是如何相互反應的？諸如此類。
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