地下700米粒子捕手
工人正在安裝中心探測(cè)器的不銹鋼網(wǎng)架網(wǎng)殼部分,。建設(shè)中的江門(mén)中微子實(shí)驗(yàn)中心探測(cè)器展示了其壯觀景象,工人們?cè)诓讳P鋼網(wǎng)架上進(jìn)行施工,。地下700米粒子捕手,!
中微子是構(gòu)成物質(zhì)世界的基本粒子之一,,也是宇宙中最常見(jiàn)的粒子。它與物質(zhì)的相互作用極為微弱,,具有極強(qiáng)的穿透力,,可以輕松穿過(guò)人體、地面,、地球甚至是太陽(yáng),。中微子的質(zhì)量非常輕,以接近光速運(yùn)動(dòng),。圍繞中微子,,有大量謎團(tuán)尚未解開(kāi),,包括它的質(zhì)量大小和起源、質(zhì)量順序,、是否造成宇宙中物質(zhì)與反物質(zhì)的不對(duì)稱(chēng)等,。中微子研究有望發(fā)現(xiàn)超出標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理,對(duì)研究宇宙演化,、恒星形成,、超新星爆發(fā)機(jī)制等有重要意義。自1956年首次被證實(shí)存在以來(lái),,中微子領(lǐng)域研究已經(jīng)獲得4次諾貝爾獎(jiǎng),。但“捕捉”中微子非常困難,擁有更大,、更先進(jìn)的探測(cè)器從而獲取更精確的數(shù)據(jù),,是中微子研究的重點(diǎn)。
2003年,,中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所科研人員提出設(shè)想,,利用我國(guó)大亞灣核反應(yīng)堆群產(chǎn)生的大量中微子來(lái)尋找中微子的第三種振蕩模式。2007年,,大亞灣反應(yīng)堆中微子實(shí)驗(yàn)站動(dòng)工建設(shè),,主體由地面控制室和地下5個(gè)實(shí)驗(yàn)室組成,垂直距離最深可達(dá)320米,。2011年年底,,大亞灣反應(yīng)堆中微子實(shí)驗(yàn)提前以6個(gè)探測(cè)器開(kāi)始運(yùn)行。2012年3月8日,,時(shí)任中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所所長(zhǎng)王貽芳宣布,,大亞灣反應(yīng)堆中微子實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了一種新的中微子振蕩,并測(cè)量到其振蕩幾率,。此后,,大亞灣反應(yīng)堆中微子實(shí)驗(yàn)繼續(xù)高質(zhì)量運(yùn)行,取得多項(xiàng)世界領(lǐng)先的科研成果,。2020年年底,,大亞灣反應(yīng)堆中微子實(shí)驗(yàn)裝置正式退役。
如今,,我國(guó)新一代大型中微子實(shí)驗(yàn)裝置——江門(mén)中微子實(shí)驗(yàn)正在緊張建設(shè)中,。2024年10月10日,記者來(lái)到廣東江門(mén)中微子實(shí)驗(yàn)室,,映入眼簾的是錯(cuò)落有致的白色建筑,,四周青山環(huán)抱。通過(guò)罐籠下降約5分鐘,來(lái)到位于地下700米的實(shí)驗(yàn)大廳,。選擇在廣東江門(mén)進(jìn)行新一代中微子實(shí)驗(yàn)是因?yàn)樵摰貐^(qū)符合苛刻條件,,包括周?chē)袕V東陽(yáng)江和臺(tái)山反應(yīng)堆群,對(duì)測(cè)量質(zhì)量順序有效的總功率世界最高,,也能找到跟所有反應(yīng)堆距離基本相等的點(diǎn),。建在地下可以屏蔽大部分宇宙線干擾,因此幾乎所有中微子實(shí)驗(yàn)都在地下進(jìn)行,。