深藏于日本偏远角落的一项庞大的的巨型工程正在紧锣密鼓地推进。这项耗资超过数亿美元、历经数十年的宏伟项目,堪称全球同类工程中的巨无霸。但是想要寻觅其踪迹却并非易事,因为它隐匿得实在太深太深,位于几百米深之下,其心脏是一座装满5万吨超纯净水的巨形圆柱形水池,四周密密麻麻地安装着上万个“灯泡”。令人不禁好奇,究竟隐藏着何种“神秘力量”,居然得掏空一座山来构筑它呢?

1

神秘的地下实验室

打开网易新闻 查看更多图片

在揭开这个答案的谜底之前,我们首先得理清几个基础概念。首先要知道的就是我们这个宇宙,这个看上去浩瀚无垠的存在,可实际上是由极其微小的粒子构成的,比如夸克、玻色子,以及那些难以捉摸的中微子。特别是这些中微子,它们实在是奇妙无比。

它们的奇特之处就在于,其能够自由穿梭于空间,却鲜少与其他物质发生互动。所以,你知道吗?在每一个瞬间,都可能有数十亿的中微子在我们的身体里悄无声息地穿过,但请放心,它们并不会对我们造成任何伤害。

但是以现有技术,我们很难直接窥探到这些粒子的真容。科学家们想出了一个绝妙的办法,通过高速撞击更大的粒子,让它们在瞬间破碎,释放出那些微小的存在。而日本则摩拳擦掌,计划尝试另一种方向。他们寻找的是一个偏远且安静的地方——神冈镇。来自东京大学和全球21个国家的科学家们齐聚一堂,共同致力于打造世界上最大的中微子观测站。

打开网易新闻 查看更多图片

这里其实是一个以矿产资源而知名的地方,尤其是金矿。1983年,当地的矿产公司参与了神冈核衰变实验室的建设,该实验室后来因探测到超新星爆发的中微子而闻名。随后,在1996年,他们建造了超级神冈探测器,这是一种更大的探测器,用于进一步的物理研究,包括对中微子的研究。

这一工程奇迹是由一个巍峨的巨型圆柱体所构建,其挑战在于必须在坚硬的山石之中精心雕琢而成。它的高度达到了惊人的88米,宽度则有69米之广,内部空间之宽敞,甚至能够轻松容纳一架庞大的波音747飞机。然而,要在崇山峻岭之中打造出如此宏伟的建筑,无疑是一项极具挑战性的任务。

这个庞然大物的建造过程充满了挑战。科学家们通过钻孔和爆炸等方式,挖掘出两公里长的隧道,并用混凝土加固,形成一个稳定的内部空间。顶部的引道和底部的隧道作为进出通道。当时项目团队正是通过炸穿厚厚的岩石,以创造一个巨型洞穴,作为实验室的“水储罐”,装满数万吨重的水,以利用水作为中微子的探测介质。

当然这种用作实验的水也不是普通的水,而是纯净度极高,对于杂质要求非常严格的水,甚至为了避免产生细菌所带来的感染,长期都要使用各种杀菌灯进行照射。最可怕的是由于纯度过高,假如一个人接触了,虽然不会有什么大事,但是身体表层的灰尘和养分就会瞬间被“吞噬”,虽然很干净,但是很快就会带来各种的不适。

当它们与水中的电子碰撞时,在一定特殊的条件下这些特殊粒子,会发生速度超越光的情况,这就会产生一种极其微弱的“光爆”效果——也被称作切尔克夫辐射,这是观测的关键。数千个高度敏感的光电探测器将被安置在水箱中,它们能捕捉到这些闪烁的光,就像一台超大型相机。

打开网易新闻 查看更多图片

其实日本人搞这个方面的研究,已经有非常之久的历史了,甚至可以说,在这方面,日本人虽然是“无心插柳”,但是结出来的果实却非常的“甜美”——有两个诺贝尔物理学奖项,都是跟这个设备有所关联,这也刺激着日本人建立更加庞大也更加巨大的实验设施。

这项工程的意义远不止于科学探索。粒子物理学的研究成果已经广泛应用于医学,如肿瘤检测技术,以及流体力学的进步,帮助我们更好地预测天气和建设基础设施。就连我们日常使用的万维网,最初也是为粒子物理学家的信息共享而开发的。因此,科学家们的努力,无论看起来多么庞大或复杂,都对我们的生活产生了深远的影响。

2

日本的“超级工程”

我们常说自己是“基建狂魔”,其实日本在这一点上也不差,可以说日本投入的各种奇奇怪怪的“超级工程”数量也是不少的,而且很多他们都真的敢直接投入建设的,比如什么垂直到天上的马路啊,或者能够容纳整个东京人口的“超级大楼”之类的

比如日本就曾经接受了一个创新的城市设计概念,旨在应对全球气候变化和城市扩张带来的挑战。该项目提出在东京湾的填海地上建设一座高约1英里的摩天大楼,并围绕其打造一个完整的城市区域。这个概念着重于可持续性、效率、可靠性、坚固性和安全性,旨在为大约50万居民提供居住空间,并整合基础设施和最新技术。

打开网易新闻 查看更多图片

这座专为应对海平面上升和台风频发挑战而设计的城市综合体,坐落于东京湾的人造陆地之上。它融合了尖端的可持续性理念、高效的空间利用、无可挑剔的结构稳固性和全方位的安全保障,成为低洼沿海城市的未来典范。这座超高层建筑不仅提供了约50万居民的舒适居所,还配备了完善的基础设施和最前沿的技术设施,展现了人类对美好生活的无限追求和创造力。

该建筑的设计考虑到了抵御自然灾害的需求,特别是针对海平面上升和台风的风险。它可能包括一系列防洪措施和抗风结构设计,以确保居民的安全和舒适。此外,摩天大楼的垂直布局有助于减少对地面交通的依赖,通过内部交通系统,如自动电梯和空中步道,来优化人流和物流。

这座锥形塔楼,沿其长度设计有垂直槽道,既能作为开放的天空甲板,又能引导风流顺畅通行。其独特的六边形空间结构,由多组相互勾连的三角形建筑支柱构成。这些支柱按照顺序排列,每隔320米的高度重合,形成空中的共享空间。

每一组合构都将包含60至90层楼的高度,展现出非凡的垂直层次感。塔身的结构设计坚固耐用,能够抵御强风的考验。内部墙壁将依靠巨型支撑结构来增强稳定性,而外部则采用混凝土剪力墙来抵抗侧向力的影响,确保整体的安全性和稳固性。

两组建筑支腿在重叠的公共楼层通过大型钢桁架连接。钢结构以平面框架的形式设置,由混凝土饰面束缚。周边的小柱子将支撑混凝土地板框架,并以 30 或 40 层的间隔进一步支撑在带式桁架上,将荷载传递到混凝土剪力墙。

这栋摩天大楼将创新性地采用铰接式立面设计,巧妙地将云层中的水珠收集起来,作为宝贵的水源。水资源将在多个高度层次上进行收集与储存,并依靠重力的自然力量进行分配,从而避免了高昂且耗时的地面抽水过程。

同时,该建筑的超高层特性将发挥巨大优势,通过利用高层空气中的冷空气来降低供暖需求,实现能源和经济成本的最小化。此外,废水处理系统也将高效运转,结合云收集和雨水收集技术,实现资源的循环利用。同时为了实现可持续发展,该项目可能会集成绿色屋顶、太阳能板和风力发电设施,以及高效的废物管理和水资源回收系统。

而接下来,这里即将建设的是一个宏伟的人工群岛区域,横跨广袤的12.5平方公里,坐落于东京湾的心脏地带,巧妙地连接川崎与木更津这两个沿海社区。这个前瞻性的开发项目不仅是对自然的一次大胆挑战,更是对城市安全的深度思考。

其核心使命是守护住户们的家园,使城市的低洼地带免受台风、地震和洪水等自然灾害的侵袭。在设计上,它融合了多面防波堤栏杆和智能闸门等先进基础设施,构建起一道坚不可摧的防洪屏障,让他们在面对严峻的风暴时也能从容不迫,确保城市的安宁与繁荣。

生态区设计独特,包含六角形环带,宽度在150米至1500米间变化。这些环状结构旨在缓解波浪冲击,保障船只安全通行。不同尺寸的环带各有其功能,最小环带专为高密度区域定制,以适应紧凑的城市布局;中等环带则具备蓄水能力,有助于水资源管理。最外侧的六边形环带则融合了低密度发展、公共绿地及行人道,打造宜人的生活环境

这样的超级计划的实施将需要跨学科的合作,包括城市规划者、建筑师、工程师、环境专家和政策制定者的共同努力,以确保该项目在技术和社会层面都是可行和成功的。尽管目前该项目仍处于概念阶段,但它提供了一个有趣的视角,展示了未来城市可能的发展方向。