谁能想到,中国在地下700米的岩石深处,悄悄完成了2万吨特殊液体的精准灌注?
这深度堪比230层楼,液体量够填满8个标准泳池。
这不是什么地下工程常规操作,背后藏着连美西方都惊叹的大秘密——这罐深埋地底的液体,到底要干什么?
咱们先说说这个被全球科学家疯狂追逐的猎物——它有个特神秘的名字,叫幽灵粒子,也就是物理学里大名鼎鼎的中微子。
它们是宇宙里最神秘的过客,数量多到吓人,每秒钟都有几万亿个穿过我们的身体,但我们完全没感觉。
说它们社恐一点不夸张,几乎不跟任何物质打交道,想抓住它们,难度堪比用一张普通渔网去拦截穿过大海的光线。
不过人类也不是对它一无所知,早在上个世纪中叶,就证实了这种微小粒子的存在。
随着研究深入,著名的中微子振荡现象,还证明了这种粒子有质量——这直接推翻了之前牢不可破的物理学认知,还催生了2015年的诺贝尔物理学奖。
但这远远不够,直到现在,中微子还藏着个大秘密:我们知道它有三种类型,还能互相转化,可这三种类型的质量谁大谁小?
这个质量排序的问题,困扰了全球物理学家半个多世纪,而江门地下这台巨眼装置,就是为了彻底解开这个谜题而生的。
为了给这个极度敏感的探测器找个合适的家,科学家们可谓绞尽脑汁,最终选定江门,不是因为这里风景好,而是靠一把精准的几何尺子。
探测器必须放在一个特别微妙的黄金点——距离阳江和台山两座核电站,各大约53公里。
这可不是随便选的数字,在粒子物理的推算里,只有在这个特定距离上,中微子发生的振荡才最明显,捕捉关键数据的概率也最高。
另外,之所以要在地上打一个700米深的竖井,是因为厚重的岩层就是天然的消音器,能有效挡住宇宙射线这些背景噪音,给那个娇贵的玻璃球提供一个绝对安静的监听环境。
走进这个地下迷宫的核心区域,最让人屏住呼吸的,就是那个泡在44米深水池中央的巨大探测球。
它外面是一层直径41.1米的不锈钢网壳,像骨架一样撑着里面那个极度娇贵的有机玻璃球,而这里面最核心的秘密,就是那两万吨被科学家当宝贝的液体闪烁体。
别把它当成普通的水,这可是一杯精心调配的化学鸡尾酒——主要成分是线性烷基苯,再混上特殊的荧光剂和波长位移剂。
科学家们叫它液体黄金,不光因为造价高,更因为它的灌注工艺苛刻到让人咋舌。
这种液体必须在绝对无尘、无氧的环境里待着,哪怕一丝微小的灰尘或气泡,对实验数据来说都是灾难性的污染。
想想看,要往一个巨大的玻璃容器里倒两万吨液体,还得把流速、压力和液位差控制在极小的范围里,这本身就是工程学奇迹。
整个团队先花了45天,灌了6万吨超纯水——这些水纯净度高到离谱,得经过多道净化系统处理,精度要求相当于在奔腾的长江里,精准控制倒进一杯水的量,误差不能超过一根手指的宽度。
只有在超纯水的缓冲保护下,那两万吨闪烁液才开始慢慢注入,为了不产生湍流破坏结构,液位差被死死控制在厘米级别。
这个过程整整持续了半年,哪怕是极微小的流量偏差,都不允许超过0.5%。
等这些液体都就位,这个巨大的粒子猎手就有了敏锐的视网膜,在那个巨大玻璃球的表面,密密麻麻装着大约两万只20英寸的光电倍增管,还有两万五千只3英寸的小型同类设备。
当幽灵中微子侥幸撞上液体里的某个原子时,会产生一瞬间极其微弱的闪光。
在地下深处的黑暗里,这些眼睛会敏锐地捕捉到这一闪而过的单个光子,进而帮科学家们锁定中微子的踪迹。
从选址到建设,从灌注超纯水到注入液体黄金,江门中微子实验装置的每一步都充满了挑战。
这只藏在地下700米的巨眼,不仅凝聚了无数科学家和工程师的心血,更承载着人类探索宇宙基本规律的梦想。
如今它正式睁开眼睛,即将向困扰物理学界半个多世纪的谜题发起冲击,在这片寂静的地下深处,一场关于宇宙奥秘的探索,才刚刚拉开序幕。
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