高能中微子是携带极高能量的中微子，比如那些从遥远深空抵达地球的中微子。中微子是一种不带电、质量也几乎为零的基本粒子。至今没有实验测出中微子的实际大小，因此图中给出的数值并不是测量结果。

大小

该大小对应 15 仄米，也就是 1.5 × 10⁻²⁰ 米。1 仄米等于 10⁻²¹ 米，也就是一米的十亿分之一的十亿分之一，再取其千分之一。10⁻²¹ 这种写法表示 1 除以一个 1 后面跟着 21 个零的数。本站并未说明它所指的高能中微子具体带有多少能量，而且无论能量高低，都没有任何实验测量过中微子的大小。

对于夸克，实验至少给出了大小的上限；而对于中微子，物理学家甚至还没有就如何定义其大小达成一致。汇总全球粒子测量数据的粒子数据组（Particle Data Group）列出了一个名为“中微子电荷半径”的量的限值，但也指出这个量的物理意义仍有争议。

目前已经清楚的是，中微子与其他物质发生相互作用的概率极低。中微子只感受四种基本力中的两种：弱力和引力。由于不带电，它不会受到电场力或磁场力的推拉，也感受不到把夸克束缚在一起的强力。

大小比较

除了引力之外，中微子只能通过弱力影响其他粒子，而弱力的作用范围约为 10⁻¹⁸ 米，不到质子直径（约 1.7 飞米，即 1.7 × 10⁻¹⁵ 米）的千分之一。
大多数中微子会直接穿过整个地球（直径 1.2742 万千米）而不会被拦下。
碰撞发生的概率会随能量升高而增大。一个能量为 40 TeV（即 40 万亿电子伏特，电子伏特是一种极小的能量单位）的中微子，平均要穿过大约相当于地球直径的距离，才会被地球拦下。
为了捕捉这极少数会发生相互作用的中微子，位于南极的 IceCube 探测器监测着一整立方千米的冰层，其中安装了 5160 个光传感器，分布在地表以下 1450 米到 2450 米之间。

来自太空的中微子

在 2010 年 5 月到 2012 年 5 月之间，IceCube 记录到 28 次高能事件，远超地球大气层中产生的粒子所预期引发的约 11 次。其中能量最高的两次事件各携带约 1 PeV（即 1000 TeV）的能量。2013 年，IceCube 团队报告称，这些事件是来自太空的高能中微子存在的证据。

2023 年 2 月 13 日，位于西西里岛附近地中海海底 3450 米深处的 KM3NeT 中微子望远镜的 ARCA 探测器，记录到一个能量估计约为 220 PeV 的中微子。截至 2026 年，这仍是观测到的能量最高的中微子。这个粒子所携带的能量，大致相当于一个网球从 6 厘米高处落下所具有的能量。

科学家认为，这类中微子来自宇宙中最剧烈的天体环境，比如超大质量黑洞周围和爆炸恒星附近。在那里，被称为宇宙射线的粒子会被加速到极高的能量，并能产生中微子。

中微子是如何被捕捉到的

中微子是宇宙中第二常见的粒子，仅次于光的粒子——光子。然而它们与其他物质发生相互作用的概率极低，以至于 OpenStax 教材《天文学》（Astronomy）中写道：“对中微子来说，地球比最薄、最洁净的玻璃对光子还要透明。”正因如此，捕捉中微子需要极其庞大的探测装置。

IceCube 和 KM3NeT 分别监测着大范围的冰层和海水。一旦中微子真的撞上了什么，就会产生带电粒子，并发出一种叫做切伦科夫辐射的蓝色微光。传感器记录下这种光，物理学家再据此推算出中微子的方向和能量。

参考资料

KM3NeT detects the highest energy neutrino ever observed. KM3NeT Collaboration, 2025.
Evidence for High-Energy Extraterrestrial Neutrinos at the IceCube Detector. M. G. Aartsen et al. (IceCube Collaboration), Science, 2013.
Measurement of the multi-TeV neutrino cross section with IceCube using Earth absorption. M. G. Aartsen et al. (IceCube Collaboration), Nature, 2017.
IceCube Detector. IceCube Neutrino Observatory, University of Wisconsin–Madison.
Neutrino Properties. Particle Data Group, 2025.
Limits on the effective quark radius from inclusive ep scattering at HERA. H. Abramowicz et al. (ZEUS Collaboration), Physics Letters B, 2016.
The Standard Model. In University Physics Volume 3. OpenStax, 2016.
Mass, Energy, and the Theory of Relativity. In Astronomy, 2nd edition. OpenStax, 2022.
The Z boson. CERN.
SI prefixes. International Bureau of Weights and Measures.
Proton rms charge radius. NIST CODATA, 2022.
Electron volt. NIST CODATA, 2022.
Standard acceleration of gravity. NIST CODATA, 2022.
Rules of Tennis 2026. International Tennis Federation, 2026.
Earth Fact Sheet. NASA, 2024.

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