最近有个事儿在科技圈炸了——中国在广东江门地下700米的地方,刚给一个耗时十来年造的“大家伙”灌完2万吨特殊液体,这玩意儿叫江门中微子实验,外号“幽灵粒子猎人”,现在正式开始干活了。别觉得这只是往地下灌点东西那么简单,这可是全球头一个能实际运行的超大规模、超高精度中微子专用探测装置,连美西方都直言这操作闻所未闻。
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这东西绝对不是普通的科学实验,核心就是抓“中微子”——那种被叫做“幽灵粒子”的玩意儿。说出来你可能不信,每秒都有上万亿个这东西穿过咱们身体,但它几乎不跟任何物质起反应,来无影去无踪,以前科学家想研究它简直头疼死。现在好了,JUNO(江门中微子实验的简称)就是奔着它来的,而且精度高到吓人,试运行的时候拿的第一批数据就显示,关键性能全达标了,甚至比设计的还好。它最核心的任务,说通俗点就是给三个中微子排“体重”顺序——你想想,给三个看不见摸不着、连称都没法称的东西排序,难度多大?但JUNO就是要干这看似不可能的事。
再说说这“科学巨兽”的内里,那真是工程学的硬实力体现。它的核心是个装着2万吨液体闪烁体的探测器,就放在地下实验大厅44米深的水池正中间。支撑它的是个直径41.1米的不锈钢网壳,里面还装着35.4米直径的有机玻璃球、好几万个光电倍增管——2万只20英寸的,2.5万只3英寸的,这些都是关键部件。按科学家的说法,这东西一天能探测到大概60个中微子信号,每个信号里都可能藏着宇宙的秘密。
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选在地下700米也不是瞎选的,700米厚的岩层就是天然的“防护罩”,能把宇宙射线这些干扰信号降到最低,保证探测的准头。更巧的是,53公里外就是台山和阳江核电站,这俩地方成了最理想的中微子来源——这个距离刚好是中微子“振荡”最明显的地方,测数据就更精准。至于那2万吨液体闪烁体,更是科技含量拉满,这玩意儿纯度极高,中微子撞上它就会发出微弱的光,周围那数万个光电倍增管就像无数双特别灵敏的眼睛,连单个光子都能逮着。
灌装的过程更是让人佩服。团队先花45天灌了6万多吨超纯水,液位差控制在厘米级,流量偏差都不超过0.5%,这精度可不是闹着玩的。之后又花了半年时间,才把2万吨液体闪烁体精准倒进有机玻璃球里,每一步都不能差。
JUNO背后可不是中国一家在干,而是17个国家和地区一起合作的结果。中国科学院高能物理研究所牵头,拉来了全球74个科研机构的近700名研究人员,这绝对是国际科学合作的典范。从2008年提出想法,到2013年拿到中科院和政府的支持,2015年开始建地下实验室,2024年完成探测器建设,前前后后16年,这份坚持真不是谁都能做到的。
这里必须说句实在话,JUNO这事儿,真真切切体现了中国在基础科学研究上的底气越来越足了。以前咱们可能还在跟跑,现在不少领域已经能并跑,甚至在大科学装置这块儿直接领跑了,这绝对是值得自豪的事。更关键的是,这装置预计能用上30年,不光能研究太阳、超新星这些地方来的中微子,以后还能升级成世界上最灵敏的无中微子双贝塔衰变实验装置,未来的潜力简直不敢想。
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说到底,这个埋在地下700米的“大家伙”,不只是一个科学装置,更是中国在探索宇宙奥秘路上的一张“名片”。它刚启动,后面肯定还有无数新发现等着,谁不想早点知道这些“幽灵粒子”到底藏着多少宇宙的秘密?而中国,显然已经成了这场探索里不可或缺的核心力量。
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