中國地下700米有了個全球第一

　　【中國地下700米有了個全球第一】2025年8月26日，廣東江門——在地下700米的幽深洞室中，一個直徑超35米的巨型有機玻璃球靜靜佇立，宛如一顆鑲嵌在花崗巖中的“超級水晶”。隨著2萬噸液體閃爍體精準灌注完成，全球首個超大規(guī)模、超高精度的中微子專用大科學裝置——江門中微子實驗（JUNO）正式啟動運行。這一里程碑事件標志著中國在基礎物理研究領域實現歷史性突破，為人類揭開宇宙最古老粒子的奧秘提供了關鍵鑰匙。中微子，被譽為宇宙中的“幽靈粒子”，是構成物質世界的基本粒子之一。它們誕生于138億年前的宇宙大爆炸，至今仍以每秒萬億計的數量穿透地球，卻幾乎不與任何物質發(fā)生反應。這種“神出鬼沒”的特性，讓中微子成為物理學界最難捕捉的謎題之一。“要在地球上‘聽見’中微子的低語，必須屏蔽宇宙射線的干擾。”江門中微子實驗總工程師馬驍妍解釋道。實驗選址于地下700米的花崗巖層，此處宇宙射線通量僅為地面的億分之一，為探測器創(chuàng)造了近乎絕對純凈的環(huán)境。實驗大廳內，直徑41米的不銹鋼網殼如巨型鳥巢般托起核心探測器，其內部2萬噸液體閃爍體與4.5萬只光電倍增管組成“天羅地網”，靜候中微子的偶然邂逅。

　　江門中微子實驗的構想始于2008年，歷經17年攻關，凝聚了來自17個國家和地區(qū)、74個科研機構的700名科學家的智慧。項目首席科學家、中國科學院院士王貽芳感慨：“這是人類首次在地下700米建造如此復雜的精密儀器，每一步都是對工程極限的挑戰(zhàn)。”中心探測器的有機玻璃球由263塊120毫米厚的玻璃板拼接而成，總重量達600噸。為確保絕對透明，每塊玻璃需經歷3年自然釋放應力，拼接誤差控制在毫米級。

　　2024年底，項目團隊在45天內完成6萬噸超純水灌注，將內外玻璃球的液位差控制在厘米級，流量偏差不超過0.5%，為探測器主體結構筑牢安全防線。4.5萬只光電倍增管如夜空中的繁星，覆蓋玻璃球內壁。這些由中國自主研發(fā)的“超級眼睛”，能將中微子碰撞產生的微弱光信號放大1000萬倍，靈敏度達國際領先水平。

　　試運行數據顯示，江門中微子實驗的關鍵性能指標全面超越設計預期，其創(chuàng)新性體現在三大維度：中微子存在三種“味”（電子型、μ子型、τ子型），且質量排序至今成謎。江門實驗通過測量核電站中微子能譜，將以前所未有的精度（誤差<0.5%）判定第三種中微子是否比第二種更重，解決困擾物理學界20年的核心問題。實驗可同步捕捉來自太陽、超新星、地球內部的中微子信號。例如，通過分析超新星爆發(fā)釋放的中微子，人類有望首次“目睹”恒星死亡的瞬間；通過地球自身發(fā)射的中微子，可繪制地球內部放射性元素分布圖。實驗設計壽命達30年，后期將升級為全球最靈敏的無中微子雙貝塔衰變實驗裝置，探測中微子絕對質量，驗證其是否為馬約拉納粒子（即自身與反粒子相同的粒子）。這一突破將重構粒子物理標準模型，甚至解釋宇宙中物質與反物質不對稱之謎。

　　“這是人類智慧的集體結晶。”實驗副發(fā)言人、意大利米蘭大學教授Gioacchino Ranucci強調。自2013年啟動以來，項目匯聚了中、美、德、法、俄等國的頂尖科研力量：中國團隊攻克了有機玻璃拼接、超純水制備等核心技術；歐洲團隊提供了光電倍增管關鍵技術；美國團隊參與了探測器模擬與數據分析。“在江門，我們打破了國界與學科的壁壘。”王貽芳表示，“從工程師到理論物理學家，每個人都是探索宇宙的同行者。”

　　江門中微子實驗的建成，標志著中國在中微子研究領域實現從“大亞灣實驗”（2012年首次發(fā)現中微子第三種振蕩模式）到“全球領跑”的跨越。國際權威期刊《自然》評價：“這是中國對基礎科學最重大的貢獻之一，將重新定義21世紀物理學的研究范式。”

　　當人類首次“聽見”中微子的低語，我們或許將觸碰到138億年前宇宙誕生的第一縷光芒。江門中微子實驗，不僅是中國科學的里程碑，更是全人類向未知宇宙邁出的堅定一步。

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