于梅君
“南极冰立方”望向遥远宇宙捕捉高能中微子,而在我国广东江门,深埋地下700米大山之中,我们自己的大科学装置,同样静静守候着幽灵粒子。
为了屏蔽地面上各种杂散射线的干扰,这台探测器安放在大山深处。它最核心的部件,是一个直径35.4米的有机玻璃球,里面装了整整两万吨液体闪烁体——这种特制液体一旦被中微子撞上,就会发出极其微弱的闪烁光。球体四周密密麻麻布满了超过4万只光电倍增管,专门用来捕捉那一闪而过的微光。
南极冰立方望向遥远宇宙捕捉高能中微子,而在我国广东江门,深埋地下700米大山之中,我们自己的大科学装置同样静静守候着幽灵粒子。
为了屏蔽地面上各种杂散射线的干扰,这台探测器安放在大山深处。它最核心的部件,是一个巨大的球形装置,球里面装了整整两万吨特制液体,球体四周密密麻麻布满了光电探测器件,专门用来捕捉中微子撞进来时一闪而过的微弱亮光。
不少读者会疑惑:同样抓中微子,咱们江门装置和南极冰立方分工有什么不一样?可以简单这样理解:冰立方好比一台望向深空的“望远镜”,专门捕捉从亿万光年外星系飞来的高能中微子;江门实验更像一台精密“显微镜”,专心研究中微子本身。
目前人类发现中微子一共有三种类型,就像同一个粒子的三种“分身”,分别叫电子型、μ子型、τ子型中微子。神奇的是,这三种分身还能在路上互相转化、来回“变身”。科学家一直想搞明白这三种中微子谁的质量更大、谁更小,这个悬而未决的难题,正是江门实验要攻克的核心目标。
江门大科学装置2025年8月正式运行取数,2026年接连交出亮眼成果。科研团队仅用59天有效数据,就把中微子两个关键振荡参数的测量精度,做到比此前数十年多项实验的综合结果提升了1.6倍,研究成果登上《自然》杂志封面,同时为最终判定中微子质量排序奠定了关键基础。
未来几十年,我国这台地下“巨眼”还会持续观测,一旦远方宇宙发生超新星爆发,它也能第一时间捕获从中传来的中微子信号。如果说“冰立方”帮人类打开了高能中微子天文学的大门,我国的江门装置,则有望揭开中微子自身质量的秘密,共同助力人类探索宇宙底层规律。(于梅君)
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