网友：我正在关注中科院高能物理研究所发布的新闻。江门中微子实验装置正式建成成功，同时公布了第一个物理结果。中微子到底是什么？寻找中微子重要吗？
编辑：江门中微子实验装置（JUNO）是日本新一代中微子实验装置。这是探索“幽灵粒子”中微子的重要设施，将有助于揭开宇宙演化之谜。本期学者讲科普，我们邀请中国科学院院士、江门中微子实验项目负责人王一方，为我们解开这个伟大国家关键武器背后的科学密码。
11月19日，中国科学院高能物理研究所副所长、江门物理分析所负责人温良建中微子实验合作组报告了江门中微子实验的第一个物理结果。通过分析59天的有效数据，江门中微子实验合作组测得了被称为“太阳中微子振荡参数”的混合角θ12及其相关质量参数。这比之前实验的最佳准确度高出 1.5 至 1.8 倍。
这两个振荡参数显然最初是用太阳中微子测量的，但它们也可以用核反应堆中微子精确测量。此前，两种方法测量质量平方差的结果相差约 1.5 倍标准差，这种现象被称为“太阳中微子偏差”，表明超越人类意识的新物理学的可能性。江门中微子实验通过反应堆中的中微子证实了这一偏差。
“幽灵粒子”：宇宙起源的隐藏关键答案
中微子这是一个很多人都不知道的术语，但它代表了构成物理世界的 12 种基本粒子的 1/4，广泛存在于整个宇宙中。由于中微子很少与物质相互作用且难以捕获，因此是人类最不了解的基本粒子，也被称为“幽灵粒子”。
然而，这些“不起眼”的粒子可能掌握着解决宇宙终极奥秘的关键。根据大爆炸理论，宇宙诞生时，物质和反物质的数量是相等的。它应该已经完成​​了。然而，近100年来，人类并未在宇宙中发现大量反物质的迹象。一些科学家认为反物质已经消失。反物质去哪儿了？这是宇宙起源和演化研究中的一大谜团。
经过多年的研究，科学家发现电荷共轭宇称对称性破缺（CP破缺）这一特征中微子振荡的研究可能有助于解释为什么宇宙中物质比反物质多得多。为了测量中微子破坏的程度，我们首先需要知道中微子的质量分类。 “中微子的质量是自然界的一个基本参数，影响着宇宙的演化。了解质量的分类可以为确定中微子的质量和其他研究铺平道路，”王一方说。
王一方解释，目前中微子探索主要集中在三个方向：中微子的质量从何而来、三类中微子的质量分类以及中微子是否是自身的反粒子（“马约拉纳粒子”的性质）。 “了解中微子极其重要。了解和研究中微子将帮助我们解开宇宙演化的许多谜团。” ”王一方说道。
从大亚湾到江门：中国中微子研究的“精准长征”
“江门中微子实验可以在短时间内完成高精度的测量。这表明JUNO探测器的性能完全满足设计预期。”王一方说。
江门中微子实验的成功不是一蹴而就的，而是基于我国多年的积累。如果回顾我国中微子研究的历史，大亚湾中微子实验是一个绕不开的重要节点。
2003年，时任中科院高能物理研究所普通研究员的王一方注意到了一个重要趋势。也就是说，国际科学界试图通过反应堆中微子测量混合参数θ13，而这个参数是解决后续中微子难题的唯一途径。当时，国外多个团队已经在准备相关实验。 “中国不应错过这个机会并积极参与。同年，王一凡先生g提出了利用中国大亚湾核反应堆产生的大量中微子寻找第三次中微子振荡的实验计划，并与同事一起设计了实验设备。经过多次呼吁，大亚湾中微子实验项目于2006年获得批准，成为当时中国在基础科学领域最大的国际合作项目。
2012年，大亚湾中微子实验取得重大进展。短短55天，科研团队就发现了一种新的中微子振荡模式，并精确测量了混合参数θ13。 “这个结果比预期要好得多，直接说明了进一步详细调查的可行性。”王一方回忆道。
此后，大亚湾中微子实验一直保持着世界上最高精度的θ13测量，并培养了安良健等众多中微子研究人员。当它成功退役时2020年，该实验装置不仅实现了所有科学目标，而且还达到了设计精度极限。
大亚湾中微子实验结果为江门中微子实验奠定了重要基础。值得一提的是，大亚湾中微子实验装置拆除后，一些仪器继续在江门中微子实验中使用，成为科学研究遗产的生动注脚。 “没有大亚湾中微子实验的进步，就没有江门中微子实验的今天。” ”王一方说道。
江门中微子实验：探索“宇宙密码”的超级武器
江门中微子实验作为新一代中微子实验装置，肩负着攻克中微子从设计到建造的重大难题的使命。其主要目标是确定中微子的质量级。在王一凡看来，这是解决问题的“关键”由此产生了一系列的谜团。 “只有拆解质量秩序，我们才能进一步衡量CP的破坏程度。如果秩序是‘逆序’，那么判断中微子是否是‘马约拉纳粒子’的过程将大大加速。”
今天公布的第一个物理结果展示了江门中微子实验的强大威力。 “这只是一个开始，我们希望看到该设备的全部潜力。”距离发布还很远。 ”王一方说道。
从技术角度看，江门中微子实验的创新性是世界一流的。该实验装置将建在广东省江门市纸鸡山地下700米处。核心将是一个直径35.4米的有机玻璃球，内含2万吨液体闪烁体，其尺寸是国际同类设备的20倍，分辨率是国际同类设备的两倍。王一方表示，该设备的研发攻克了三个难题重大技术问题。一种方法是使用钢架支撑有机玻璃灯泡，克服液体闪烁体与水之间密度差产生的巨大浮力。液体闪烁体的纯度比大亚湾实验高数百倍，光衰减长度超过20米。我们独家开发的光电倍增管具有世界一流的探测效率，可以准确捕捉中微子反应的微弱闪光。
江门中微子实验装置的使用寿命长达30年。在王一方看来，探索范围还将不断扩大。除了克服质量分类问题外，还可以对太阳和地球中微子进行详细研究。如果银河系发生超新星爆炸，该仪器将能够立即捕获中微子信号，有助于揭开恒星演化之谜。
贾ngmen中微子实验非常国际化。来自17个国家和地区、75家科研机构的700多名研究人员参与这一大型国际合作项目。对于未来，王一方充满信心：“基础研究的进步需要时间。在未来几十年里，江门中微子实验的高精度将继续产生重要成果，培养新一代物理学家。”
记者 吴跃辉 逍遥
《人民日报》（2025年11月29日第06页）【编辑：苏宜宇】
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