在南极，有一个科学实验，让世界最高建筑哈利法塔都显得渺小。它叫做 IceCube，建造在南极冰层之下2500米深处。它的任务是什么？捕捉来自宇宙中最难以捉摸的粒子：中微子。
尽管南极洲极其难以到达，天文学家们却对它情有独钟。那里不仅有IceCube，他们还建造了射电望远镜，并设立了监测站来计数中子。是什么让如此偏远的地方对太空科学如此具有吸引力，以至于值得付出所有麻烦呢？
两极是地球上独特的地点——它们的夜晚比我们低纬度地区习惯的要长得多，而且极光在那里闪耀得最明亮。（更不用说它们被冰覆盖，几乎完全没有文明的痕迹。）
对于天文学来说，缺乏文明通常被认为是优点。你离人类聚居地和电力越远，遇到的附近城市灯光的“光污染”就越少。地球上有很多地方符合这一标准：例如，智利的阿塔卡马沙漠高原，那里坐落着许多望远镜。
[ 相关： 为什么天文学家盯着同一片天空 ]
但南极对于天文学家来说是一个热点，原因却不同，更奇特——因为在那里，你可以看到来自宇宙的不同、更奇特的粒子：中子和中微子。中子是质子（构成原子的组成部分之一）的中性对应物。中微子是一种超轻粒子，几乎不与*任何东西*发生相互作用。它们是如此的隐匿，以至于每秒钟有100万亿个中微子穿过你的身体，而你却毫无察觉。
中子和中微子都与宇宙射线有关，宇宙射线是在遇到地球之前以光速在太空中飞行的原子核。“宇宙中的宇宙射线携带的能量与星光大致相当，所以不理解它们，在某种意义上，是一个与不理解星光同等量级的问题，”密歇根州立大学的天文学家Nathan Whitehorn解释道。
当宇宙射线撞击我们的大气层时，它们会与其他原子相互作用，产生所谓的“空气簇射”，即其他高能粒子，包括中子和中微子。宇宙在深空中也会产生一些中微子，称为*天体物理*中微子，以区别于由空气簇射产生*大气*中微子。
诸如超新星爆发和太阳风等事件会产生足够能量的宇宙射线，导致中子降落到地球上。然而，Whitehorn说，“在更高的能量下，我们正在用中微子观测的能量范围内，我们完全不知道（产生源）。‘虽然最有可能与超大质量黑洞的吸积有关。’”
南极之所以成为观测中子的关键地点，是有其原因的，而它之所以对中微子观测如此有利，原因又完全不同。Whitehorn解释说，对于中子，“极地地区非常棒，原因与看到极光的地方相同：地球磁场不像在赤道那样偏转宇宙射线，因为你靠近地磁极。” 基本上，在这个特殊的地球磁场位置，你可以更直接地观察到宇宙射线。
另一方面，对于中微子，你需要一个巨大的探测区域，因为中微子非常难以捕捉。材料还需要尽可能透明，以便你的探测器能够捕捉到中微子最终与某物相互作用时发出的微弱光线。
如果你的探测器只有一个人那么大，你可能要等100年才能看到一个中微子。但是，拥有海量的物质——比如说10亿吨冰——你就能开展科学研究了。Whitehorn说，“冰盖底部，奇怪的是，是一个相当方便的地点来找到这些（物质）。”
中子监测器体积较小，而且确实有一些存在于北极。但北极太过不稳定，无法建造一个可以连接高科技监测器的、拥有10亿吨冰的稳定“大桶”。佐治亚理工学院的天体物理学家Brandon Pries解释说，“北极更困难，因为那里的冰层覆盖范围会波动。“南极洲下面有基岩作为IceCube仪器的坚实基础。”正因为有这个基岩，南极洲也成为了南极点望远镜（一个帮助拍摄了第一张黑洞照片的射电天文台）的所在地。
现在，当你想到南极时，你会记住那里不仅仅有企鹅——那里实际上有一个独一无二的中微子探测器，帮助我们研究宇宙。
