
中国江门地下中微子观测站(JUNO)近日发布首批重大物理成果,仅用两个月时间就实现了超越过去五十年中微子实验总和的测量精度。这项在广东省新闻发布会上公布的突破性进展,证实了粒子物理学中一个神秘的差异现象,可能预示着超越标准模型的新物理规律。
据高能物理研究所副所长、国际合作组物理分析协调人温良剑介绍,JUNO利用8月26日至11月2日期间收集的59天数据,对两个关键太阳中微子振荡参数的测量精度较以往所有实验提升1.5至1.8倍。探测器共捕获2397个来自附近核反应堆的中微子,证实了科学界所称的“太阳中微子张力”——太阳中微子与反应堆中微子测量结果之间存在的1.5西格玛差异。
“仅运行两个月就达到如此精度,证明JUNO完全符合设计预期。”JUNO项目经理兼发言人王贻芳表示,“凭借这种准确度,JUNO将很快确定中微子质量顺序,检验三味振荡框架,并探索超越该框架的新物理现象。”
这座世界最大的中微子探测器深埋于江门市地下700米,监测53公里外台山和阳江核电站产生的中微子。其核心部件是全球最大的丙烯酸球体,容纳2万吨液体闪烁体,周围环绕数千只光电倍增管,用于捕捉中微子与液体相互作用时产生的微弱闪光。
这个耗资3.76亿美元的设施于2008年提出构想,2013年获批立项,2015年启动地下建设。经过十余年筹备,于2025年8月正式开始采集数据。JUNO继承了中国大亚湾反应堆中微子实验(2011-2020年)的技术积累,该实验曾在中微子振荡研究领域取得重大发现。
该项目由高能物理研究所主导,是涵盖17个国家和地区、75个研究机构的700余位科学家共同参与的重大国际科研合作。中国科学院副院长丁赤飚指出:“这是基础科学研究领域的大型国际合作实践,彰显了中国开放合作、互利共赢的科研理念。”
JUNO的核心科学目标是确定中微子质量顺序——即辨别三种中微子中质量最重的类型,这是粒子物理学领域最重要的未解难题之一。该设施设计运行寿命超过30年,将持续推动人类对基本粒子的认知边界。
