中国科学家星期三(6月10日)在《自然》(Nature)杂志上公布了江门中微子实验的首个物理成果,这是迄今为止,科学界对这些“幽灵般”的亚原子粒子特性所进行的最精确测量。
综合中国《科技日报》和路透社报道,这些发现来自去年8月建成的江门中微子实验设施。研究详细阐述了基于探测器建成后初期运行阶段(8月26日至11月2日,首个约59天的时间段)所收集的数据。
这一巨型粒子探测器深埋于广东省江门开平市附近地下约700米的岩层深处。核心装置是一个直径达35.4米的有机玻璃球,内部装有2万吨液体闪烁体,整个球体被浸泡在一个44米深的纯水池中。
JUNO的首要科学目标是测定中微子质量顺序,并进行超新星中微子、地球中微子、太阳中微子、大气中微子等多项研究。
中国科学院高能物理研究所物理学家、江门中微子实验国际合作组发言人王贻芳说,JUNO对六个基本中微子振荡参数中的两个进行了迄今为止最精确的测量,精度比以往提高了约1.6倍。
他说,虽然目前仍不清楚哪种中微子质量状态最轻,哪种最重,但这次成果的价值在于用真实数据验证了探测器和分析方法的可靠性。
中微子诞生于太阳核心或超新星爆发等极端宇宙环境中。中微子不带电、质量几乎可忽略不计、穿透力极强,每秒钟都有数万亿个中微子穿透人体。但由于它们几乎不与普通物质发生相互作用,人类无法察觉其存在,这也使得中微子成为人类了解最少的基本粒子之一,也被称为“幽灵粒子”。
通过追溯中微子的来源,科学家能够探究宇宙中极为高能的物理过程。这些“幽灵粒子”或将成为解开多项宇宙谜团的关键:包括物质的起源、宇宙中正物质为何远多于反物质、暗物质与暗能量的本质,以及超新星内部的深层运作机制。
路透社指出,与美国的深地中微子实验(简称DUNE)以及日本的顶级神冈探测器(Hyper-Kamiokande)一样,中国的江门中微子实验被视为是能在未来数十年内引领全球中微子物理学发展的三大项目之一。
