十多年的期盼在2025年8月成为现实。江门中微子实验装置顺利建成,参与其中的科研人员迎来了一个关键节点。这座位于广东的地下实验大厅,寄托着人类对宇宙基本规律的追问,也标志着我国基础科学研究能力的深入提升。 中微子由于极难被探测,被物理学家称为“幽灵粒子”。这种基本粒子遍布宇宙,却难以直接观测。长期以来,中微子的质量顺序问题一直是粒子物理的重要未解之题。江门中微子实验的核心目标,是以前所未有的精度测量中微子振荡参数,为破解此难题提供关键证据。 从施工现场的安全帽到控制室的数据屏幕,江门实验的建设一路伴随挑战。项目初期,科研人员在山体开挖阶段同步开展模拟计算和理论研究,为探测器研发打基础。2022年土建工程完成后,探测器安装随即推进。2024年12月至2025年2月,科研团队在江门连续奋战近三个月,围绕探测器状态监控、任务分配和突发状况处置等工作高强度运转,工作与生活几乎连成一线。 在推进过程中,团队不断用新思路解决具体难题。以有机玻璃球内液闪置换为例,传统方法难以准确判断置换完成的时间点。科研人员提出新方案:让放射源沿导轨滑动,通过测量计数率变化反推液面高度。实践证明,这一方法的精度较传统手段提升约100倍,显著提高了整体效率,也增强了团队对装置运行的把握。 江门中微子实验是一项典型的国际合作工程。来自17个国家和地区的700多名科研人员参与其中,欧洲团队提供了关键探测器部件,泰国、巴基斯坦等国家的科研力量也深度加入。跨国协作让不同优势资源在同一平台汇聚,表明了基础研究天然的国际化属性。 2025年11月19日,江门中微子实验发布首个物理成果。通过数据分析,科研团队将中微子振荡参数的测量精度提升了1.5至1.8倍,验证了探测器性能达到设计预期。这一结果既是对装置与方法的检验,也回应了多年投入与坚持。 从基础研究视角看,中微子研究的意义不止于粒子物理本身。通过探测地球中微子,科学家可估算地壳和地幔中的放射性元素含量,为理解地球内部热源与演化提供线索;通过捕捉超新星中微子,可更直接地研究恒星爆发机制,推动天体物理研究。这些方向正在为多学科交叉打开新的空间。 “十五五”规划提出加强基础研究的战略性、前瞻性和体系化布局,提高投入比重,并加大长期稳定支持。江门中微子实验与这一导向相契合。面向未来,科研团队将继续聚焦中微子质量顺序这一核心问题,同时拓展地球中微子、超新星中微子等交叉研究。装置设计使用寿命为30年,为持续观测和长期攻关提供了时间窗口。
从大亚湾到江门,中国科学家在“幽灵粒子”探测之路上持续向前。这些看似抽象的基础研究,正在以更扎实的方式拓展人类认知边界。科学史一再表明,今天的“无用之功”,常常孕育着明天改变世界的可能。迈向科技强国,需要更多愿意沉下心来、敢闯“无人区”的长期坚守。