中國速度！江門中微子實驗發布首個成果

11月19日

廣東江門中微子實驗（JUNO）

發布首個物理成果

測出中微子振蕩的

2個關鍵參數

測量精度較此前國際最好水平

提升1.5至1.8倍

這是目前最高的精度

也是驚人的速度：

JUNO僅用2個月時間

就超越了國外同類實驗

10年至20年的成果積累

中心探測器。

01

實現前所未有的測量精度

“JUNO能夠在僅2個月的時間內完成如此高精度的測量，表明JUNO探測器的性能完全符合設計預期！”在成果發布會現場，中國科學院院士、江門中微子實驗項目經理和發言人王貽芳難掩喜悅之情。

中微子是構成物質世界的基本粒子之一，其質量起源與重大宇宙學問題密切相關，被視為探索新物理規律的關鍵“門戶”。

但中微子很特別，它會像變魔術一樣，會在不同類型之間轉換，這被稱為中微子振蕩。而想要描述振蕩現象，需要搞清楚6個參數。

從8月26日JUNO正式運行取數至11月2日，科研人員分析了59天中的有效數據，成功把6個參數中的2個——混合角12和質量平方差的精度大幅刷新，比此前實驗的最好精度提高了1.5到1.8倍。

王貽芳表示，這一前所未有的測量精度，使科研人員可以很快確定中微子質量順序，檢驗3種中微子振蕩的框架，尋找超出此框架的新物理。

JUNO是國際上首個建成的新一代超大規模、超高精度的中微子實驗裝置，是人類觀測中微子的“超級眼睛”。

此次測量的兩個關鍵振蕩參數，最初通過太陽中微子測定，但也可以通過反應堆中微子精確測定。此前這兩種方法在質量平方差的測量結果上存在約1.5倍標準的“太陽中微子偏差”，暗示可能存在未被人類掌握的新物理規律。

本次JUNO通過反應堆中微子證實了這一偏差的存在。未來，JUNO有望通過同時測量太陽中微子和反應堆中微子，來證實或證偽該偏差，引導科學家掌握其中的奧秘。

球內。

02

將持續產生重要物理成果

江門中微子實驗的核心探測器位于地下700米，是一個有效質量達2萬噸的液體閃爍體探測器，坐落于一個44米深的水池中央。

其主體結構為直徑41.1米的不銹鋼網殼，承載著包括直徑35.4米的有機玻璃球、2萬噸液體閃爍體、45000只光電倍增管等在內的眾多關鍵部件，共同構起超高靈敏度的中微子探測系統。

運行期間首批獲取的數據顯示，JUNO探測器的關鍵性能指標已全面達到或超越設計預期。

憑借超高探測靈敏度，JUNO除了聚焦中微子質量順序這一核心目標，還將精確測量中微子振蕩參數，開展對太陽、超新星、大氣及地球中微子的研究，并尋找超出粒子物理標準模型的新物理。

值得關注的是，它的設計使用壽命為30年，可升級改造為世界最靈敏的無中微子雙貝塔衰變實驗，以檢驗中微子是否為自身的反粒子，并探測中微子的絕對質量。

中國科學院高能物理研究所所長、江門中微子實驗副發言人曹俊表示，未來幾十年里，江門中微子實驗將持續產生重要物理成果并培養新一代物理學家。

有機玻璃檢查。

03

未來幾年主導中微子物理學領域

從2008年的構想萌芽，到2025年的正式運行，JUNO的建設走過了十余年的不凡征程——

項目于2013年得到中國科學院戰略性先導科技專項（A類）及廣東省人民政府的支持；2014年得到國際合作組多個國家的批準和經費支持；2015年啟動隧道和地下實驗室建設；2021年12月完成實驗室建設并開始探測器安裝；一年后，探測器完成建設并開始灌注超純水與液體閃爍體；今年8月，完成液體閃爍體灌注并正式運行取數。

如今的JUNO，已準備好開展中微子物理前沿研究。

發布會上，中國科學院副院長、黨組成員丁赤飚表示，這是一項匯聚了全球智慧的大型基礎科學研究國際合作項目，充分展現了我國在國際合作方面開放、合作、共贏的理念。

作為由中國科學院高能物理研究所領導的重大國際合作項目，JUNO匯聚了來自17個國家和地區、75個科研機構的700多名研究人員。

“作為JUNO機構委員會主席，看到這一全球努力達到這樣的里程碑，我感到非常自豪。”來自法國斯特拉斯堡大學和法國國家科學研究中心的馬科斯?德拉科斯（Marcos Dracos）表示，JUNO的成功反映了整個國際團隊的投入和創造力。

“今天宣布的科學成果見證了JUNO合作組過去十多年努力的成功。我們共同建造了一個最先進的探測器，結合了許多尖端技術，這將在未來幾年主導中微子物理學領域，提供精確度極高的結果。”JUNO副發言人、意大利米蘭大學及意大利國家核物理研究院的研究員吉爾切諾?拉努奇（Gioacchino Ranucci）說。

丁赤飚希望，未來，項目團隊確保JUNO高效平穩運行的同時，提升運行效能，與全球科學家緊密協作，不斷產出具有重大科學意義和國際影響力的原創性科技成果。

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來源 | 南方+客戶端

編輯 | 張源

校對 | 符如瑜