顾后瞻前网

科技之眼丨素问丨江门中微子实验是怎么探测“幽灵粒子”的?

来源:顾后瞻前网-工人日报
2026-04-28 07:32:17

  记��日从中国科学院高能物理研究所获悉,位于广东省江门市的江门中微子实验在建成两个月后首次发布成果,其对中微子相关参数的测量精度比此前实验的最好记录提高𱄽.5-1.8倍。

  日前,记者就相关问题采访了中国科学院院士、江门中微子实验项目经理王贻芳。

  2025��日,中国科学院院士、江门中微子实验项目经理王贻芳在中心探测器示意图前留影。新华社记者金立旺摄

  问:中微子为什么被称为“幽灵粒子”?研究中微子有什么意义?

  答:中微子是构成物质世界的基本粒子之一,也是宇宙中最古老、数量最多的粒子。大多数粒子物理和核物理过程都伴随着中微子的产生,例如核反应堆发电、太阳发光、超新星爆发等等。由于中微子不带电荷、质量极其微小,并且几乎不与任何物质相互作用,穿透能力强,导致人们不仅看不到,就连探测也十分不易,因此也被称为“幽灵粒子”。

  中微子有大量谜团尚未解开,包括它的质量大小和起源、质量排序等。探测中微子并开展相关研究,对于理解微观世界规律和宏观宇宙的起源、演化等具有重要意义。

  建设中的江门中微子实验中心探测器(拼接照片,2024�񀙙日摄)。新华社记者金立旺摄

  2024��日拍摄的中心探测器。新华社记者金立旺摄

  问:作为捕获“幽灵粒子”的大科学装置,江门中微子实验可以做什么?又是如何探测这些“幽灵粒子”的?

  答:江门中微子实验以测量中微子质量顺序为首要科学目标,还可以更高精度测量中微子振荡参数,并涉足超新星、地球中微子、太阳中微子等多项研究。

  江门中微子实验的探测器核心是装在巨型有机玻璃球里񊄪万吨液体闪烁体,这个玻璃球是目前全球最大的有机玻璃容器,让液体闪烁体的体积比国际现有最大规模增大�倍。这让探测器就像一只灵敏度拉满的“大眼睛”,能精准捕捉并探测中微子。

  从江门中微子实验球底拍摄的中心探测器有机玻璃球(2024��日摄)。新华社记者金立旺摄

  问:江门中微子实验的建设过程如何?

  答:江门中微子实验�年提出构想,2015年开工建设,2025𻂐�日正式运行取数。这是一个中国科学院高能物理研究所牵头的重大国际合作项目,成员涵盖来�个国家和地区、75个科研机构�多名研究人员。经过十余年的设计和建设,江门中微子实验在高探测效率光电倍增管、超高透明度液体闪烁体、超低本底材料和精密刻度系统等核心领域实现重大突破,成为国际上首个建成的新一代超大规模、超高精度的中微子实验装置。

  建设中的江门中微子实验中心探测器(2023𻂎�日摄,无人机照片)。新华社记者邓华摄

  2024��日,工人在中心探测器不锈钢网架上施工。新华社记者金立旺摄

  在探测器有机玻璃球球顶拍摄的科研人员(从左至右分别是:秦中华、赵洁、马骁妍、钱小辉、何苗、崔晨阳,2024��日摄)。新华社记者金立旺摄

  问:这次江门中微子实验测量的参数是什么?

  答:中微子共有三种,分别是电子中微子、缪子中微子、陶子中微子。此前已有实验证明中微子存在振荡现象,即一种中微子在飞行过程中能自发转变成为另一种中微子。中微子的振荡间接证明了中微子具有微小的质量,而测量中微子振荡是目前探测中微子质量最灵敏的方法。

  研究人员通过对江门中微子实验今𻂐�日�񀙒日�天有效数据的分析,测量出描述中微子振荡的两个参数,比此前实验的最好精度提高𱄽.5-1.8倍。

  2025��日,科研人员在江门中微子实验运行控制室监测探测器运行情况。新华社记者金立旺摄

  2025��日,工人们正在江门中微子实验大厅铺设地垫,其顶上三层是缪子探测装置。新华社记者金立旺摄

  问:江门中微子实验在建成两个月后就发布首个物理成果,有什么意义?

  答:江门中微子实验一上线就提供了精确度极高的结果,不仅证明其性能完全达到甚至超过设计预期,更让人类距离确定中微子质量顺序的目标近了一大步,为未来寻找超出粒子物理标准模型之外的新物理现象提供了支撑。未来几十年里,江门中微子实验将持续开展中微子物理前沿研究、产生重要物理成果,为人类解开宇宙奥秘写下新篇章。

  在探测器有机玻璃球顶部拍摄的光电倍增管(2024��日摄)。新华社记者金立旺摄

  记者:金立旺 刘祯 邓华

  编辑:任超 胡秋思

  视频素材来源:中国科学院高能物理研究所

  新华社国内部

  新华社摄影部 科技之眼工作室

责任编辑:顾后瞻前网

媒体矩阵


  • 客户端

  • 微信号

  • 微博号

  • 抖音号

客户端

亿万职工的网上家园

马上体验

关于我们|版权声明| 违法和不良信息举报电话:010-84151598 | 网络敲诈和有偿删帖举报电话:010-84151598
Copyright © 2008-2024 by {当前域名}. all rights reserved

扫码关注

顾后瞻前网微信


顾后瞻前网微博


顾后瞻前网抖音


工人日报
客户端
×
分享到微信朋友圈×
打开微信,点击底部的“发现”,
使用“扫一扫”即可将网页分享至朋友圈。