一扇通向宇宙射线只是背景噪音的窗口
在监控NOvA中微子实验的屏幕上，马可·科洛（Marco Colo）几乎不断地向屏幕上出现的彩色条纹挥挥手，表示不屑。
“这些不是中微子。这些东西大多只是宇宙射线，”他解释道，用汉·索罗宣布我的诺克斯啃食了千年隼号的电力电缆时那种疲惫的语气。“你可以从下降的轨迹看出来。”
在中微子物理学家工作的世界里，宇宙射线等其他奇异现象只是背景噪音。目标是通过理解粒子的行为来解决一些重大的问题，比如宇宙是如何开始的，这些粒子可以穿过一块一光年厚的铅砖，并且在飞行过程中有变形的习惯。
科罗是威廉与玛丽大学物理系的博士生，当时正在进行8小时轮班监测NOvA，它从芝加哥郊外费米国家加速器佳博体育的一个源发送无数这种神秘的、超丰富的粒子，穿过固体地球，到达500英里外明尼苏达州阿什河附近的一个遥远的探测器。
威廉和玛丽有许多物理学家在NOvA以及世界各地的其他中微子实验上合作。现在，威廉和玛丽的新星团队成员不必去费米佳博体育做他们的工作。他们可以从小大厅的三楼开始轮班。
NOvA遥控设备是由Patricia Vahle从国家科学基金会获得的职业补助金资助的。物理学副教授valle解释说，测试和校准期之后是一系列“阴影偏移”。她说，影子移动就像物理学家的驾驶培训课程，因为威廉和玛丽物理学家一直受到费米佳博体育人员的监控，直到小大厅设施和使用它的个人都获得认证。
和他的NOvA物理学家同事一样，科罗在一间摆满了十几台大型电脑显示器的房间里轮班。每个监测器跟踪NOvA实验的不同方面。最重要的监测器是显示光束状态的监测器，即中微子通过近端探测器和远端探测器的监测器，后者通常以宇宙射线为主。
“我们在费米佳博体育制造了一束中微子，”瓦勒解释说。“我们近距离监测光束——这是近距离探测器。我们在几百英里外的明尼苏达州北部测量了同样的中微子束。我们可以比较两个地点的测量结果。”
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这两种测量结果的差异可以帮助物理学家解决中微子振荡的难题——这是科学家对中微子在三种不同状态或“味道”之间的形状变化的术语。
“我们说我们在费米佳博体育制作巧克力冰淇淋，”瓦勒说。“当它到达明尼苏达州北部时，它变成了草莓。没有巧克力冰淇淋了。这就是中微子振荡，这就是我们想要测量的。”
NOvA和其他实验正在收集数据，这些数据有朝一日将解释控制振荡和其他中微子现象的物理定律。中微子本身是由太阳的聚变炉（以及所有其他恒星）产生的。核电站会释放中微子。130多亿年前宇宙大爆炸产生的中微子仍然在物质中飞驰，就好像物质不存在一样。
因为它们数量众多，无处不在，科学家们相信，对中微子物理学的理解不仅可以告诉我们很多关于宇宙起源的信息，还可以为我们提供关于宇宙最终终结的线索。中微子科学也为发展不那么宇宙化但非常重要的应用提供了潜力，比如探测核武器活动的仪器。
在远程控制设备上线之前，威廉和玛丽的每位NOvA合作者都会在费米佳博体育待上三天到一周。除了Vahle和Colo，目前的合作者包括博士后Alexander Radovic，博士生Ji Liu和物理学教授Jeffrey Nelson。
瓦勒说：“希望这能让我们每人每年少去两次费米佳博体育。”
物理学家们也参与了NOvA的一些本科生，尤其是17岁的杰克·多纳休。多纳休在物理系的本科生暑期研究经历后要求参与该项目。Vahle让他负责控制室项目，事实证明这比简单的连接更具挑战性。
“我以前从未使用过Linux电脑。让它工作的软件是为一个稍微不同的系统。所以我必须让它适应我们的机器，这花了一段时间，我的头经常撞在桌子上，”多纳休说。
10月下旬，他解决了与费米佳博体育连接的最后一个问题。
多纳休说：“我当时坐在斯威姆，它终于在我测试的小笔记本电脑上运行起来了。”“我站起来欢呼，因为花了很长时间才开始工作。”
探测中微子需要巨大的仪器，因为这种粒子很少与物质相互作用。位于明尼苏达州的NOvA远端探测器是地球上最大的塑料结构，专门用来探测从费米佳博体育的光束源以接近光速穿过固体地球的少数中微子流，这些中微子流在行进过程中会发生振荡。
Colo说，在遥远的探测器上，平均8小时的位移记录了宇宙射线冰雹中的一个中微子事件。
“可是你从来没见过它！”Vahle说。她说，中微子保持着难以捉摸的名声，当你看着其他11个NOvA监测器中的一个时，它们似乎有一种突然出现的方式。
