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【人民日报】捕捉“幽灵粒子”的中国突破
人民日报· 2025-12-01 11:29
江门中微子实验装置建成与首个成果 - 中国科学院高能物理研究所宣布江门中微子实验装置正式建设成功并发布首个物理成果 [4] - 该装置是我国新一代中微子实验装置,旨在探索被称为“幽灵粒子”的中微子,以解释宇宙演化奥秘 [4] 首个物理成果详情 - 通过对59天有效数据的分析,合作组测量了“太阳中微子振荡参数”的混合角θ12及其相关的质量参数 [4] - 测量精度比此前实验的最高精度提高了1.5到1.8倍 [4] - 通过反应堆中微子证实了此前存在的“太阳中微子偏差”,该偏差表现为两种方法对质量平方差的测量结果有约1.5倍标准偏差的不一致 [4] 中微子的科学重要性 - 中微子在构成物质世界的12种基本粒子中占1/4,在宇宙中广泛存在,但由于几乎不与其他物质作用而难以探测 [5] - 研究中微子有助于解决宇宙起源的重大谜团,即为何宇宙中物质远多于反物质 [5] - 中微子振荡的电荷共轭—宇称对称性破坏特性可能解释物质与反物质的不对称性,而测量此特性需先知道中微子质量排序 [5] - 当前中微子探索重点集中在三个方向:中微子质量起源、三种中微子的质量排序问题、中微子是否为自身的反粒子 [6] 中国中微子研究的发展历程 - 江门中微子实验的成功建立在多年研究积累之上,大亚湾中微子实验是关键节点 [7] - 2006年,大亚湾中微子实验项目获准立项,成为当时中国基础科学领域最大的国际合作项目 [7] - 2012年,大亚湾实验团队仅用55天发现新的中微子振荡模式并精确测量了混合参数θ13,此后始终保持该参数测量的世界最高精度 [8] - 大亚湾实验于2020年圆满退役,其部分器件被江门中微子实验继续使用,为后续研究奠定了基础 [8] 江门中微子实验的技术优势与目标 - 实验装置位于广东省江门市打石山地下700米处,核心是一个直径35.4米的有机玻璃球,内部装有2万吨液体闪烁体 [9] - 装置规模比国际同类设备大20倍,分辨率高1倍 [9] - 装置攻克了三大技术难题:用钢网架支撑有机玻璃球克服巨大浮力、液体闪烁体纯度比大亚湾实验高数百倍且光衰减长度超过20米、自主研发的光电倍增管探测效率国际领先 [9] - 实验主要科学目标是确定中微子的质量排序,这是解开后续系列谜题的关键 [9] - 装置设计寿命长达30年,未来探索范围将拓展至太阳中微子、地球中微子以及捕捉超新星爆发的中微子信号 [10] 项目的国际合作与未来展望 - 江门中微子实验是一个重大国际合作项目,拥有700多名研究人员,来自17个国家和地区、75个科研机构 [10] - 项目预计未来几十年将持续产出重大成果,并培养新一代物理学家 [10]