2015年的夏天，笔者有幸参观了萨德伯里中微子观测站实验室，实验室位于加拿大东部的魁北克省的小镇萨德伯里，距离多伦多约400千米。
　　萨德伯里是一座在100多年前因采矿业而兴建起来的小城，以丰富的镍矿闻名于世。如今漫步城中，很难想象这座美丽的生态城市曾经遭受过重度的工业污染，近几年才逐步恢复生机。
　　淡水河谷公司（Vale）的克莱顿矿区在这座城市的最西边，那儿有加拿大最深的镍矿矿井。矿业公司将矿井2 100米深处的一处矿道租借给了科学家们建造地下实验室，进行粒子物理学的研究。在初期，实验室的建造是为了开展萨德伯里中微子观测（SNO）实验，这也是实验室名字的由来。在SNO实验进行的同时，人们又扩建了实验室，给当前和未来的实验研究提供更大的实验空间和更先进齐全的设备。这个实验室里诞生了2015年诺贝尔物理学奖获得者加拿大物理学家阿瑟·麦克唐纳。
　　说到这里，读者们肯定会有疑问：为什么要在地底下建造实验室？中微子是什么？为什么要探测中微子？以下就让我们全面了解一下这个全球著名的极深地下试验室之一的SNO实验室。
　　认识世界的本原，怎么这么难？
　　庄子云：“一尺之锤，日取其半，万世不竭。”庄子认为：拿一尺长（约33厘米）的木杖，先切掉一半，然后剩下的再切一半，可以永远切下去。然而，科学家们却有一种信仰，庄子所设想的每天切木杖，并非“万世不竭”，而是总有一天会到达极限，得到的是世界上最基本的物质——组成世界的本原。我们缤纷复杂世界，最终可以还原成这种最基本的物质的排列组合。
　　然而目前，电子、夸克、中微子和其他几种微观粒子是科学家们所发现的最基本的粒子。科学家们对此远远不满意，依然希望能研究清楚它们的性质和相互之间的联系，从而找出它们背后更本质的东西。其中，中微子有着非常神秘的性质：早期的太阳中微子探测实验发现，所探测到的太阳中微子数量大致为预测的1/3到1/2，是描述太阳核反应的理论错了，还是“狡猾”的中微子有未知的性质？认识世界的本原，怎么就这么难！
　　当时有一种理论认为，从太阳内核产生的电子型中微子在飞向地球的途中会“变身”成其他类型的中微子，而之前的实验只能测量电子型中微子，所以造成了丢失。到了1984年，加州大学的教授，美籍华人陈华生提出了一种利用 重水作为探测介质来测量太阳中微子的实验方案。由于不同种类的中微子和重水里的氘、电子发生反应，会产生三种不同的信号。通过区分和比较这些不同的信号，就可以清晰地看出电子型中微子和未知种类的中微子在数量上的比例和中微子的总量，从而解决太阳中微子问题。陈华生为了实现他的想法，在美国和加拿大之间奔走，最终决定利用在加拿大萨德伯里矿山中的地下空间，建造实验室和实验用的重水探测装置——SNO探测器。
　　SNO实验的建造和测试运行前后历经了18年，其中还包括了长达8年的瓶颈期。在这漫长的时间里，加拿大科学家亚瑟·麦克唐纳德率领研究团队最终在2001年完成了太阳中微子的测量，证实了中微子并未丢失，只是“变身”了，揭开了太阳中微子之谜。
　　还记得参观实验室的那天，清晨不到五点，我们便动身出发，赶6点钟下矿的那班升降笼。在蜿蜒的小道上飞驰不久，便能看见几根烟囱和远处一座绿色的没有窗户的大厦——那是从矿井运输矿物的升降机，SNO实验室的地面办公楼就在它的旁边。