中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所宣布江門中微子實(shí)驗(yàn)裝置正式建設(shè)成功,并發(fā)布了首個(gè)物理成果。通過對(duì)59天有效數(shù)據(jù)的分析,合作組測(cè)量了“太陽中微子振蕩參數(shù)”的混合角θ12及其相關(guān)的質(zhì)量參數(shù),精度比此前實(shí)驗(yàn)提高了1.5到1.8倍。這兩個(gè)振蕩參數(shù)最初通過太陽中微子測(cè)定,也可以通過反應(yīng)堆中微子精確測(cè)定。此前這兩種方法對(duì)質(zhì)量平方差的測(cè)量結(jié)果存在不一致,被稱為“太陽中微子偏差”,此次江門中微子實(shí)驗(yàn)通過反應(yīng)堆中微子證實(shí)了這個(gè)偏差。

中微子是構(gòu)成物質(zhì)世界的12種基本粒子之一,在宇宙中廣泛存在。由于中微子幾乎不與任何物質(zhì)發(fā)生作用,難以捕捉,因此被稱為“幽靈粒子”。這種神秘的粒子可能隱藏著解開宇宙終極謎題的鑰匙。科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),中微子振蕩的電荷共軛—宇稱對(duì)稱性破壞(CP破壞)特性,可能有助于解釋為何宇宙中物質(zhì)遠(yuǎn)多于反物質(zhì)。了解中微子的質(zhì)量排序?qū)τ诖_定中微子質(zhì)量和進(jìn)一步研究至關(guān)重要。
江門中微子實(shí)驗(yàn)的成功建立在我國(guó)多年積累的基礎(chǔ)上,大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)是關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。2003年,王貽芳注意到國(guó)際科學(xué)界都在嘗試通過反應(yīng)堆中微子測(cè)量混合參數(shù)θ13。同年,他提出利用大亞灣核反應(yīng)堆群產(chǎn)生的大量中微子來尋找中微子的第三種振蕩模式,并設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)裝置。2012年,大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了新的中微子振蕩模式,并精確測(cè)量了混合參數(shù)θ13。大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)的成功為江門中微子實(shí)驗(yàn)鋪就了關(guān)鍵基石。
作為新一代中微子實(shí)驗(yàn)裝置,江門中微子實(shí)驗(yàn)從設(shè)計(jì)到建設(shè)都承載著攻克中微子核心謎題的使命。其主要目標(biāo)是確定中微子的質(zhì)量排序。實(shí)驗(yàn)裝置建在廣東省江門市打石山地下700米處,核心是一個(gè)直徑35.4米的有機(jī)玻璃球,內(nèi)部裝有2萬噸液體閃爍體。裝置的研發(fā)攻克了三大技術(shù)難題:用鋼網(wǎng)架支撐有機(jī)玻璃球,克服浮力;提高液體閃爍體純度;自主研發(fā)的光電倍增管探測(cè)效率國(guó)際領(lǐng)先。
江門中微子實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)壽命長(zhǎng)達(dá)30年,未來探索范圍將不斷拓展,除了攻克質(zhì)量排序問題,還能深入研究太陽中微子、地球中微子,甚至銀河系內(nèi)超新星爆發(fā)時(shí)的中微子信號(hào)。這一國(guó)際合作項(xiàng)目有700多名研究人員,來自17個(gè)國(guó)家和地區(qū)、75個(gè)科研機(jī)構(gòu)。未來幾十年,以江門中微子實(shí)驗(yàn)的超高精度,它會(huì)持續(xù)產(chǎn)出重大成果,并培養(yǎng)新一代物理學(xué)家。
中微子,也被稱為幽靈粒子,每秒都會(huì)有萬億個(gè)流過我們的身體,而我們渾然不知。它比電子輕,比光子小,可能是宇宙中最豐富的粒子
2025-09-13 09:26:55幽靈粒子或能實(shí)現(xiàn)幽靈般通信