千米尺度高能中微子探测器的论证

利用能量超过GeV的光子进行天文学研究已被证明极具挑战性。目前正在努力开发仪器，通过绘制高能中微子天空图，将天文学推进到波长小于$10^{-14}$~cm的领域。中微子天文学诞生于对太阳热核聚变以及控制邻近超新星命运的粒子过程的识别，它将延伸至银河系之外，并做出与宇宙学相关的测量。该领域深深植根于粒子物理的技术领域，其许多研究目标与粒子物理在智力上紧密相连。我们自然会想到中微子质量、冷暗物质（超对称粒子？）以及标准模型磁单极子的搜寻。虽然多个合作团队正在通过建造有效面积超过0.01~km$^2$的望远镜来开创互补方法，但我们在此表明，高能中微子望远镜的自然尺度是1~km$^2$。拥有数千个光学模块且造价不太可能超过1亿美元，千米尺度仪器的规模与目前正在调试的实验（如加拿大的SNO中微子天文台和日本的超级神冈实验）相当。