普林斯顿科学团队在“托勒密”实验室应用了尖端技术，实验装置安置在地下实验室，达到了检测宇宙大爆炸中微子的精度。尖端技术部分为实验室的核心要素。长期以来，科学家持有一种关于中微子密度的假想，从宇宙大爆炸起源的中微子分布在宇宙空间的各个角度，如何检测它们的存在？这是摆在科学家面前的一道难题，谈么，他们提出的各种科学猜测是一回事，检测各种猜想的真实性则是另一回事。

　　以实验事实检验理论的假说，这有助于检验有关宇宙起源标准模型的理论，反之，对理论假说的证伪可能推翻宇宙学的标准模型理论。如果实验事实推翻了现有的宇宙起源理论，那么科学家如何构造有关宇宙大爆炸起源和演变的新理论？对原初中微子的搜索有助于揭示有关暗物质来源的奥秘，它们可能是某种看不见的暗物质的来源，科学家普遍相信，暗物质占到宇宙总构成的大约20%。揭示原初中微子的奥秘具有划时代的科学意义，普林斯顿大学的“托勒密项目”有助于科学家对宇宙学的深入研究，实验成果将帮助人们增加对宇宙起源与演变的理解，人类生活在几乎有140亿年中微子的海洋中，人们浸润其中，却感觉不到中微子的存在，人们的感官能力非常有限，理性思维和物理实验将帮助人们发现它们的踪迹。

　　实验室的原型机是整个实验室的关键装置，它由一对超导磁体组成，磁体连在一个5英尺直径圆柱形真空室的两端，真空室的一端安装了一个含有微量氚元素的容器，真空室的另一端安装了一个阿尔贡国家实验室提供的量热计，仪器具有测量电子能量的功能。在实验过程中从氚衰变释放的电子被导入磁场磁力线，这些电子将通过真空室的滤波器，经过滤波器筛选的电子被分离出不同的能量级，最高能量的电子被保留下来，在用量热计测量它们的能量。

　　降低仪器的噪音是关键的技术指标，实验人员保持对随机性热噪音源的关注，噪音将会扰乱真空室两端精密仪器的稳定运行。实验人员在石墨烯纳米材料中储存氚，石墨烯碳层仅有一个原子直径的厚度，以确保从氚元素衰变中产生的电子“干净”地流入真空室。真空室另一端的量热计被连接到一个冰箱体，冰箱温度设定在70到100毫开尔文之间，极度稀释的冰箱温度比极端寒冷的深空足足低了20倍，相当于绝对温度以上不到一度的十分之一，几乎绝对零度、深度冻结的冷却环境使得量热计精妙地停留在两种状态之间，一种是超导状态，电子在超导体中保持无电阻的流动状态，一种是非超导状态，电子流动遇到不同程度电阻的阻扰。

　　量热计在超导和非超导的两种状态之间保持精妙的平衡，极低噪音实现了量子电子学设定的条件，实验装置达到了精确测量所需的灵敏度，当一个电子撞击量热计时，灵敏度极高的仪器将会测量电子的能量。科学团队在电子能量的检测技术领域使用了量热计，仪器的精密度达到了前所未有的水平。托勒密项目的负责人亚当·科恩解释说，实验手段完美匹配了仪器的技术参数和功能，实验技术包括了对氚元素物质的处理、建构合成的纳米材料实验室、十年运行寿命的磁体和真空容器、膨胀实验的空间等。

　　（编译：2014-12-31）