地下700米捕捉“幽靈粒子” 我國開啟中微子研究新篇章
更新時(shí)間：2025/8/26 10:48:09 來源：新華社CNML文字
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新華社廣州8月26日電（記者胡喆、馬曉澄）地下700米，廣東江門的一處靜謐山體深處，一個(gè)直徑超35米的有機(jī)玻璃球正靜靜捕捉來自宇宙的“幽靈粒子”——中微子。
8月26日，江門中微子實(shí)驗(yàn)（JUNO）正式運(yùn)行取數(shù)。這座歷時(shí)十余年建設(shè)的重大科學(xué)設(shè)施，將著手解決粒子物理學(xué)領(lǐng)域未來十年內(nèi)的重大問題之一：中微子質(zhì)量排序。
中微子是構(gòu)成物質(zhì)世界的基本粒子之一，也是宇宙中最古老、數(shù)量最多的粒子，從宇宙大爆炸起就彌散在宇宙中，無處不在卻又“神出鬼沒”，幾乎不與任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致人們不僅看不到，就連探測也十分不易。
直到1956年，人類才首次在核反應(yīng)堆捕捉到中微子的蹤跡。從那時(shí)起，中微子就成為物理學(xué)研究的重要課題，但仍有諸多未解之謎。
中微子就像宇宙留給人類的一道謎題。早在2003年，我國便論證設(shè)計(jì)了第一代中微子實(shí)驗(yàn)裝置——大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)。
如今，江門中微子實(shí)驗(yàn)接過了接力棒。它不僅要解答中微子質(zhì)量排序問題，還將以更高精度測量中微子振蕩參數(shù)，并涉足超新星、地球中微子、太陽中微子等研究。
江門中微子實(shí)驗(yàn)的探測器核心是一個(gè)裝載2萬噸液體閃爍體的有機(jī)玻璃球，外壁鑲嵌著數(shù)萬只光電倍增管，一旦有中微子與之發(fā)生反應(yīng)，就會(huì)發(fā)出微弱的光信號——這些信號將被放大、記錄、分析，如同在深海中傾聽宇宙的低語。
建設(shè)如此高精度的探測器，每一步都是挑戰(zhàn)。江門中微子實(shí)驗(yàn)總工程師馬驍妍介紹，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在45天內(nèi)完成6萬多噸超純水的灌注，將內(nèi)外有機(jī)玻璃球的液位差控制到厘米量級，流量偏差不超過0.5%，有力保障了探測器主體結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定。
“這是國際上首次運(yùn)行這樣一個(gè)超大規(guī)模和超高精度的中微子專用大科學(xué)裝置，將使我們能夠回答關(guān)于物質(zhì)和宇宙本質(zhì)的基本問題�！敝袊茖W(xué)院院士、江門中微子實(shí)驗(yàn)首席科學(xué)家王貽芳說。
江門中微子實(shí)驗(yàn)由中國科學(xué)院高能物理研究所牽頭，合作組包括來自17個(gè)國家和地區(qū)的約700名研究人員。從看不見摸不著的“幽靈粒子”，到一步步揭開神秘面紗，江門中微子實(shí)驗(yàn)是通向未知宇宙的一扇新窗口。
按計(jì)劃，江門中微子實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)使用壽命可達(dá)30年，后期可升級改造為無中微子雙貝塔衰變實(shí)驗(yàn)，將探測中微子絕對質(zhì)量，檢驗(yàn)中微子是否為馬約拉納粒子，從而解決粒子物理、天體物理和宇宙學(xué)的前沿交叉熱點(diǎn)難題。
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新華社廣州8月26日電（記者胡喆、馬曉澄）地下700米，廣東江門的一處靜謐山體深處，一個(gè)直徑超35米的有機(jī)玻璃球正靜靜捕捉來自宇宙的“幽靈粒子”——中微子。
8月26日，江門中微子實(shí)驗(yàn)（JUNO）正式運(yùn)行取數(shù)。這座歷時(shí)十余年建設(shè)的重大科學(xué)設(shè)施，將著手解決粒子物理學(xué)領(lǐng)域未來十年內(nèi)的重大問題之一：中微子質(zhì)量排序。
中微子是構(gòu)成物質(zhì)世界的基本粒子之一，也是宇宙中最古老、數(shù)量最多的粒子，從宇宙大爆炸起就彌散在宇宙中，無處不在卻又“神出鬼沒”，幾乎不與任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致人們不僅看不到，就連探測也十分不易。
直到1956年，人類才首次在核反應(yīng)堆捕捉到中微子的蹤跡。從那時(shí)起，中微子就成為物理學(xué)研究的重要課題，但仍有諸多未解之謎。
中微子就像宇宙留給人類的一道謎題。早在2003年，我國便論證設(shè)計(jì)了第一代中微子實(shí)驗(yàn)裝置——大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)。
如今，江門中微子實(shí)驗(yàn)接過了接力棒。它不僅要解答中微子質(zhì)量排序問題，還將以更高精度測量中微子振蕩參數(shù)，并涉足超新星、地球中微子、太陽中微子等研究。
江門中微子實(shí)驗(yàn)的探測器核心是一個(gè)裝載2萬噸液體閃爍體的有機(jī)玻璃球，外壁鑲嵌著數(shù)萬只光電倍增管，一旦有中微子與之發(fā)生反應(yīng)，就會(huì)發(fā)出微弱的光信號——這些信號將被放大、記錄、分析，如同在深海中傾聽宇宙的低語。
建設(shè)如此高精度的探測器，每一步都是挑戰(zhàn)。江門中微子實(shí)驗(yàn)總工程師馬驍妍介紹，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在45天內(nèi)完成6萬多噸超純水的灌注，將內(nèi)外有機(jī)玻璃球的液位差控制到厘米量級，流量偏差不超過0.5%，有力保障了探測器主體結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定。
“這是國際上首次運(yùn)行這樣一個(gè)超大規(guī)模和超高精度的中微子專用大科學(xué)裝置，將使我們能夠回答關(guān)于物質(zhì)和宇宙本質(zhì)的基本問題�！敝袊茖W(xué)院院士、江門中微子實(shí)驗(yàn)首席科學(xué)家王貽芳說。
江門中微子實(shí)驗(yàn)由中國科學(xué)院高能物理研究所牽頭，合作組包括來自17個(gè)國家和地區(qū)的約700名研究人員。從看不見摸不著的“幽靈粒子”，到一步步揭開神秘面紗，江門中微子實(shí)驗(yàn)是通向未知宇宙的一扇新窗口。
按計(jì)劃，江門中微子實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)使用壽命可達(dá)30年，后期可升級改造為無中微子雙貝塔衰變實(shí)驗(yàn)，將探測中微子絕對質(zhì)量，檢驗(yàn)中微子是否為馬約拉納粒子，從而解決粒子物理、天體物理和宇宙學(xué)的前沿交叉熱點(diǎn)難題。
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