地下700米，4.5萬只黃金瞳睜眼！中國造出捕捉宇宙幽靈的超級神器揭開中微子之謎

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2025-08-27 07:48:20 新華網(wǎng)

在廣東江門的一處靜謐山體深處，地下700米的位置，一個直徑超過35米的有機玻璃球正在捕捉來自宇宙的中微子。8月26日，江門中微子實驗（JUNO）正式運行取數(shù)，這座歷經(jīng)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，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。自此，中微子成為物理學(xué)研究的重要課題，但仍有許多未解之謎。

早在2003年，我國便論證設(shè)計了第一代中微子實驗裝置——大亞灣中微子實驗。如今，江門中微子實驗接過了接力棒，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。

江門中微子實驗的探測器核心是一個裝載2萬噸液體閃爍體的有機玻璃球，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)，就會發(fā)出微弱的光信號。這些信號將被放大、記錄和分析，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充滿挑戰(zhàn)。項目團隊在45天內(nèi)完成6萬多噸超純水的灌注，將內(nèi)外有機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。

中國科學(xué)院院士、江門中微子實驗首席科學(xué)家王貽芳表示，這是國際上首次運行這樣一個超大規(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。

江門中微子實驗由中國科學(xué)院高能物理研究所牽頭，合作組包括來自17個國家和地區(qū)的約700名研究人員。該實驗設(shè)計使用壽命可達(dá)30年，后期可升級改造為無中微子雙貝塔衰變實驗，將探測中微子絕對質(zhì)量，檢驗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)的前沿交叉熱點難題。

(責(zé)任編輯：zx0176)

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