地下700米探寻宇宙奥秘 中国科学家揭示中微子振荡之谜

在广东省江门市开平镇地下700米的岩层深处,直径35.4米的全球最大有机玻璃球体正以每秒50次的频率,捕捉着穿越地球的5000亿亿个中微子信号。

这座相当于13层楼高的"地底天文台",标志着我国在高能物理领域实现从跟跑到领跑的历史性跨越。

中微子作为宇宙中最神秘的粒子之一,具有穿透性强、相互作用极弱的特性。

每秒钟有数以万亿计的中微子穿过人体,却难以留下任何痕迹。

中国科学院高能物理研究所所长曹俊指出,正是这种"隐身"特性,使得影视作品中"中微子引发灾难"的设定缺乏科学依据。

"即便太阳中微子爆发全部能量,其对地球的影响尚不及阳光照射的万亿分之一。

" 破解中微子振荡之谜,被视为揭示宇宙起源的钥匙。

现有理论认为,138亿年前宇宙大爆炸时产生的正反物质本应等量湮灭,而实际观测到的宇宙却由正物质主导。

江门实验通过测量中微子在飞行中的自发转变现象,首次将太阳中微子振荡参数的测量精度提升至国际最优水平的1.8倍,为解释"宇宙为何存在"这一终极问题提供了新的实验证据。

这项突破背后是十年磨一剑的技术攻坚。

研究团队自主研发的2万吨液体闪烁体,其纯度达到每吨杂质少于0.000000001克的惊人标准;4.5万只20英寸光电倍增管的国产化率超过95%,打破国外技术垄断。

装置建设过程中,仅不锈钢支撑结构就使用12万套高精度螺栓,安装公差控制在0.1毫米以内。

目前已有来自17个国家的科研机构申请加入合作。

法国核物理专家让·杜布瓦评价:"这个装置重新定义了中微子研究的精度标准。

"值得注意的是,团队在53公里外的台山核电站同步建设了全球首个低温液闪探测器,其光子捕捉效率再翻一倍,形成"双基地"观测网络。

前瞻研判显示,未来五年该实验将积累超过300万例中微子事例,有望在轻子CP破坏测量、超新星爆发预警等前沿领域产生系列突破。

国家自然科学基金委相关负责人表示,此类大科学装置的建设经验,将为我国牵头国际热核聚变实验堆等"全球大科学计划"提供重要范式。

把实验室建到地下700米,把目光投向宇宙起源与物质本质,这是基础研究的浪漫,也是国家创新体系的硬实力。

面对“看不见、抓不住、算不尽”的难题,科学进步从来不是一次性跨越,而是靠长期投入、严格求证与开放合作一点点逼近真相。

江门中微子实验的启动与初步成果提示我们:在重大科学问题面前,稳扎稳打的原创探索,终将转化为理解世界的新坐标,也将为未来科技创新与人才成长打开更广阔的空间。