水是生命的源泉，我們的日常生活衣食住行都離不開水這種平平無奇的液體資源。水是我們人體新陳代謝循環裡不可或缺的一種物質，以保證人體正常代謝、調節體溫、營養傳輸和電解質平衡。水除了用來維持生命，還被人類廣泛用于化工行業，用途十分廣泛。
水資源在地球表面的分布非常之廣，地球表面百分之七十二都被水覆寫，這個資料聽起來似乎非常龐大，取之不盡用之不竭；但真正能被人類所利用的淡水資源隻有地球水資源總量的0.0075％。
然而，日本卻在岐阜縣神岡町地下千米深處，偷偷儲存了五萬噸用于化工工業等領域的超純水，二十年來目的何在？日本為什麼要儲存超純水，又為什麼要将它藏在地下一千米深處？
地表大部分面積被水覆寫
我們首先來了解一下什麼是超純水。
通常情況下，用于日常生活的飲用水隻需要做到消毒殺菌就可以使用，還能為人體補充礦物質微量元素；而超純水隻有水分子，除此以外沒有任何的雜質有機物和微量元素。超純水又被稱為UP水，通常情況下，在25攝氏度的常溫下水的電阻率要達到18MΩ*cm的标準就可以被認定為是超純水。
工業上會使用到超純水
超純水主要應用于化工業中需要超臨界精細技術的工序，比如電子工業、食品制藥就廣泛需要超純水的應用，才能確定最終産品的品質和衛生。通常情況下，制備超純水需要利用少量高錳酸鉀的加入進行蒸餾就可以得到，也可以使用強酸型陽離子和強堿性陰離子來去除水中的陽離子和陰離子并蒸餾得到。
那麼，日本儲藏了二十年的超純水，也是準備應用于化工業嗎？既然如此，在工業環節裡現用現制不就好了，何必要将超純水特地儲藏在地下一千米的地方？這裡面究竟埋藏着怎樣的秘密？
實驗室裡的超純水
當然，這些超純水肯定不是用于普通化工業，而是用于非同凡響的科研項目。這個科研項目，則與一種微觀世界裡的物質有關，那就是中微子。
中微子是組成自然界最基本的粒子之一，屬于輕子級的範疇。我們時時刻刻都身處在充斥着中微子的世界之中，中微子可以以接近光速的速度穿透任何物質，并且幾乎不會與任何物質發生作用，甚至每秒都有數萬億的中微子從我們的身體穿身而過，我們卻毫無感覺。是以，中微子又被稱為宇宙之中的“隐身者”。
中微子震蕩想象圖
這種神奇物質的來源卻十分撲朔迷離，至今科學界都無法給出一個确切的答案，據科學家推測，中微子可能從超新星爆發時代就已經存在，并且宇宙射線與核反應堆的碰撞，以及太陽核聚變反應也可能會産生中微子。
由于中微子幾乎不與其它物質産生作用，且速度極快，是以探測中微子的難度非常的大，要探測中微子必須要足夠大的探測器才能夠捕捉到一定數量的中微子，通常，為了避免宇宙射線和空間輻射帶來幹擾，通常會将中微子探測器建造在深海的海底或地下深處。
中微子可能在超新星爆發時代就存在了
同時，科學家研究發現，幾乎不與其它物質産生作用的中微子唯獨從超純水中穿過時會産生奇妙的反應：
由于超純水的分子結構單純，基礎形态質子較多，當高速運動的中微子穿過超純水的質子時，會使質子發生一定情況的衰變，變成高速運動的電離子。這種電離子的運動速度甚至會超過光在水裡的傳播速度，甚至能帶來類似于“音爆”的沖擊波，而這種衰變和沖擊波就是人類現有技術可以被觀測到的，同時它也是探測到中微子的一個标志。
是以，日本在地下千米處儲藏的五萬噸超純水，正是用來探測中微子的。而日本這藏在地下千米處的中微子探測器，就是著名的超級神岡探測器。
日本的超級神岡探測器
那麼，人們為什麼要探測中微子呢？中微子能給人類帶來怎樣的好處？
首先，中微子作為宇宙之中必不可少的一位成員，我們對其仍有許多疑惑尚未揭開。通過對中微子的研究，我們可以進一步拓展我們的實體認知，突破人們對于粒子的實體标準模型，有助于我們了解微觀宇宙和天體恒星的規律和奧秘。在這些理論的突破基礎上，我們才能更好地改造世界，将其轉化為科技造福于人類。
研究中微子有利于人類研究微觀宇宙
而目前中微子最有可能應用的領域就是通訊，由于其不受任何阻礙且接近光速的特殊性質，極其有利于地面和太空的通訊傳播，可以大大提高通訊傳播的速度和效率。
除此之外，中微子還可以應用于地質研究，對整個地球進行CT掃描，來對地層進行檢測和勘測，幫助研究地球構造的同時還可以預測地震。
是以，中微子探索對于人類的科技進步和宇宙探索有着極為重要的意義。讓我們來看看人類探索中微子的艱辛曆程。
中微粒子研究還可以促進人類通訊科技的發展
中微子最早發現于上世紀五十年代末期，那個時候的人類科技熱衷于對放射性物質的研究，科學家通過對β衰變的研究在實驗室之中利用核反應堆觀測到反中微子。幾年後，科學家又成功觀測到μ中微子。
後來，在六十年代末期有一位名叫戴維的科學家首次在對于太陽的放射性研究裡觀測到了太陽的中微子，同時，戴維驚訝地發現，有三分之二的太陽中微子都離奇失蹤，沒有人知道它們去了哪兒。自然，也有人對此提出質疑，認為是戴維對于太陽中微子的理論模型推算失誤或者觀測出錯。
人類發現有三分之二的太陽中微子離奇失蹤了
不過最終戴維的理論還是得到了成功的驗證，并在2002年獲得了諾貝爾獎。但是，光是對中微子的觀測是遠遠不夠的，要探測并“捕捉”到中微子來進行研究才能有助于我們的科學進步。是以對于中微子的下一步研究工作就是通過探測中微子與質子的反應來捕捉中微子。
為此，許多國家針對中微子探測設施都展開了研究，并建設相應的中微子探測設施，比較有名的就是俄羅斯在貝加爾湖地建造的水下中微子探測器，和美國在南極建造的南極冰立方探測器，以及日本在神岡地底建造的超級神岡探測器。
美國在南極建造的南極冰立方探測器
日本對于中微子的探測早在上個世紀八十年代初期就已經開始，并開展了對于中微子探測的“神岡計劃”。
但是，最初的神岡探測器并沒有成功觀測到質子衰變反應，卻無意之中捕捉到了大氣中微子的反常現象，這似乎就與當年失蹤的三分之二太陽微子有關。
為了對其進行深入研究，1985年，日本開始對神岡探測器進行擴建，陸陸續續不斷增加光電倍增管和超純水的容量，将超純水從三千噸更新到五萬噸，打造了超級神岡探測器。
超級神岡探測器
期間研究人員還觀測到了太陽系以外超新星爆發産生的中微子，開創了中微子天文學，使得日本榮獲了諾貝爾獎。
超級神岡探測器于1996年正式建成并開始觀測，并發現了中微子震蕩的規律，證明了中微子具有品質，給粒子實體學開創了裡程碑意義，又讓日本榮獲一次諾貝爾獎。
而日本也十分重視對于中微子的探測研究，可能在未來還會将其更新成為“頂級神岡探測器”，其儲水量将會在原先基礎上增加五倍，光電倍增管也會增加至四萬個，進一步加深對于中微子的探測研究。
人類對中微子的研究仍然在繼續
自然，我國對于粒子實體的研究也十分重視，其中我國對于中微子的研究主要以核反應堆研究為主。由于核反應過程會産生大量的中微子，是以可以用來精确測量θ13。于是我國自2003年起就開始對這個中微子研究計劃進行規劃和考察，最終選用精度高且低能量的反應堆測量中微子混合角θ13的實驗方案，并開展大亞灣中微子實驗項目。
之後我國獲得了中微子在反應堆之中的能量譜和規律等重要研究成果，發現了中微子的第三種震蕩模式，開啟了未來中微子實體研究的大門，為宇宙反物質和暗物質的研究提供了更多可能性。
我國發現了中微子的第三種震蕩模式
大亞灣中微子實驗期間，我國積極與國際展開合作交流，在與國際接軌的同時，還培養了一批粒子實體學和核探測技術的高端人才。
在工作九年之後，大亞灣中微子實驗裝置于2020年正式退役，在大亞灣中微子實驗所取得的成功輔助下，我國将于2022年正式開啟下一階段的江門中微子實驗計劃，試圖通過地底反應堆的中微子震蕩對中微子的品質順序進行深入研究，使得我國能在中微子研究領域取得國際領先地位。
中國的大亞灣中微子實驗裝置
是以，日本二十年來在地下千米處儲存的五萬噸超純水的目的正是用于中微子探測研究。而中微子的科研價值具有獨特的前瞻性和基礎本質性，能使得人類科技取得重大進步。
是以，各個國家都在積極對中微子的研究進行布局，争先掌握中微子的新進展和新突破，相信在各個國家的努力之下，中微子通訊能夠成為現實，得以造福于人類，改造出一個全新的世界。
同時，人類現階段對于中微子的認知局限也充分說明了人類的發展之路還很漫長，我們對于宇宙來說是如此的渺小和微不足道。是以，要想人類變得強大，就必須要突破認知局限，不斷超越認知，才能得以進步。
中微子震蕩模拟圖