使用森林作为巨型中微子探测器？一位物理学家认为这是可能的

树木可能提供一种寻找难以捉摸的“幽灵粒子”的新方法。

这张照片中有数万亿个中微子。森林可能会帮助我们看到它们。

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中微子有点像《星球大战》中的原力。这些“幽灵粒子”包围着我们并穿透我们，但不与将星系结合在一起的力相互作用。它们不仅可以毫无问题地穿过我们，而且可以毫无问题地穿过整个地球，因为它们的质量极轻并且不带电荷。这也使得它们极难观察和研究。一位物理学家提出了一个大胆的新提议：让我们利用地球上的森林来探测其中的一些。

这可能看起来很奇怪，但中微子探测器往往就是这样。例如，日本的Superkamiokande是一个充满纯净水的大型中空结构。容器壁上覆盖着探测器，可以记录中微子和原子之间非常罕见的相互作用。

位于南极洲的冰立方中微子观测站。正在寻求探测类似的碰撞，但它不使用液态水，而是使用一立方公里的冰，并将探测器放置在冰内部。中国正计划在海底直接建造世界上最大的探测器。

所有这些探测器都希望在中微子撞击原子时看到闪光。树方法有所不同。它基于这样一个事实：τ 中微子是这些粒子的较重版本。当中微子与我们的星球相互作用时，它会产生 tau 粒子——电子的重版本。该粒子衰变成其他带电粒子簇，并且该簇会发射无线电波。

对观察空中这些事件感兴趣的研究人员一直在使用无线电天线来捕获这些信号。但天线需要远离城市（和其他人为干扰），最好是在山丘或斜坡等地势较高的地方。许多具有这些特征的地方都有树木，因此建造天线阵列也需要找到一个贫瘠的地方。在一份新的预印本（尚未经过同行评审）中，堪萨斯大学物理学和天文学助理教授史蒂文·普罗希拉（Steven Prohira）考虑我们是否可以直接使用树木来代替。

有证据表明，树木是非常好的无线电天线，最早收集于上世纪初，后续收集于 20 世纪 00 年代中后期。通过将线圈缠绕在树上或将电线钉在其上，然后将其连接到电子设备，森林可以作为一个完整的阵列工作。

现在，将地球森林变成巨大的中微子探测器面临着一系列挑战和不确定性。首先，尚不清楚树木在检测这些事件产生的无线电波范围方面的表现如何。但如果他们能够记录这些事件的微妙之处，我们就可以追踪它们的起源。

还有部署的复杂性。树木差异可能会影响性能，如果树叶影响观察，季节也可能会影响性能。在森林中央为阵列供电也可能很复杂（不过，使用来自太空的新能源则不然）。尽管如此，普罗希拉仍然相信，只要以不损害自然的方式进行调查，这种可能性就值得进行研究。

他写道：“使用树木作为全尺寸阵列的天线有很多好处，包括完全消除设计和部署天线的需要。”“作者敦促，如果这个想法得到测试或实施，实验者应该采取尽最大努力保护和维护他们所创造的森林，不损害地球上所有生物共享的这一宝贵而脆弱的资源。这样的探测器必须与自然和谐相处并尊重自然；否则，这个想法不值得尝试。”

该论文可在预印本在线存储库 ArXiv 中找到。