科学家广州“捉鬼”！一天捕捉十几只，网友：科学的尽头还是鬼神

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在我们生活的宇宙中，存在着一种极其微小的粒子，它体积几乎可以忽略不计，却能轻而易举地穿透地球、建筑甚至人体，几乎不与任何物质发生反应。人类既无法用肉眼看到它，也无法用手触碰到它。

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这种神秘的存在就是中微子。由于其极难被探测且行踪诡异，物理学界赋予它“幽灵粒子”的称号。有人形象地将其比作传说中的“阿飘”，更直白的说法则是——它是科学世界里的“鬼”。

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为了捕获这些难以捉摸的“幽灵”，中国科学家历经十年攻坚，在无数质疑声中成功打造出一台专用于“捉鬼”的国家级重大科研装置。这台设备深藏于广东江门开平市一片山体之下700米深处，隐匿于地下洞室之中。

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如今，该装置已正式投入运行并开始采集数据，日均能捕捉到十余个中微子信号。那么问题来了：科学家为何要耗费如此巨大的资源去追寻一种看不见、摸不着的粒子？这项工程的建设究竟面临了怎样的挑战？

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中微子实验探测器

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这件被称为“捉鬼神器”的设备名为江门中微子实验探测器（JUNO），由我国科学家牵头主导，并联合来自全球十七个国家和地区的科研力量共同完成建设任务。整个项目落地于地下七百米的岩石层内，实现了前所未有的技术突破。

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2025年8月26日，JUNO在广东江门正式开启科学取数阶段。这座凝聚了十余年心血、耗资巨大的球形探测装置，如今每天可记录十几个中微子事件，标志着我国在基础物理前沿领域迈出了关键一步。

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中微子是一种电中性的基本粒子，质量极其微弱，在很长一段历史时期里曾被认为完全没有质量。正因其仅通过弱相互作用参与物理过程，作用距离极短，导致它与普通物质之间的交互概率低到几乎为零。

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这意味着中微子可以毫无阻碍地穿越钢铁、山脉乃至整颗行星，也正是这一特性使得人类极难对它进行观测和测量，仿佛无形无相的“灵体”一般，在空间中自由穿行，不留痕迹。

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据估算，每秒钟约有3亿亿个来自太阳的中微子穿过每个人的躯体；与此同时，人体内部因钾-40同位素衰变，每日还会自发产生大约4亿个中微子。

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由此可见，中微子并非遥不可及的天外之物，而是时刻环绕我们身边。然而，想要捕捉一个理论上近乎无质量的粒子，其难度无异于在风暴中寻找一根飘落的羽毛。幸运的是，JUNO正是为此使命而生。

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这座远离尘世喧嚣的球状探测器直径达35.4米，相当于十几层楼高，安放在一个深达44米、蓄满纯净水的巨大地下池中央。其外部由4.5万个被称为“黄金眼”的高灵敏度传感器覆盖，远远望去宛如一颗悬浮于黑暗中的发光恒星。

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这些“黄金眼”实为光电倍增管，具备将极其微弱的光信号转化为电信号的能力，使研究人员能够借助数据分析手段反推中微子的存在轨迹与性质。值得注意的是，周围裸露的岩壁中含有天然放射性气体氡气，构成潜在健康威胁。

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由于所处环境高度封闭，氡气极易积聚，浓度往往居高不下。长期暴露在此类环境中，会显著提升罹患肺癌的风险，其危害程度仅次于吸烟，成为职业安全的一大隐患。

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更为严峻的是，在施工过程中，隧道每小时涌出地下水高达五百吨，相当于两百个标准浴缸的水量。若不持续抽排，整个工地将迅速被淹没，工程进度也将彻底停滞。

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为了有效吸引并捕获中微子，科学家还在探测器核心区域注入了两万吨液体闪烁体，这是一种能在粒子穿过时发出微光的特殊介质。这一规模是美国同类实验室的1667倍，使其成为当前全球体积最大、灵敏度最高的中微子探测装置。

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如此庞大的基础设施，只为追踪一类几乎无法察觉的微观粒子。自2013年立项以来，该项目始终伴随着外界广泛的争议与怀疑。

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超级工程来之不易

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在粒子物理学的发展史上，仅有四位科学家凭借相关成果获得诺贝尔物理学奖。其中丁肇中教授在40岁时获奖后，又花费21年时间带领600人团队验证了构成物质世界的12种基本粒子中有3种属于中微子类别。

丁肇中

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此次JUNO项目的领军人物王贻芳，正是1980年丁肇中在瑞士唯一招收的中国大陆学生。他在推进这一高精尖设备研发的过程中，遭遇了大量冷嘲热讽与否定。

王贻芳

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他曾带着团队走访多家制造企业，却被部分企业负责人讥讽：“创新不是靠科学家空想出来的。”首次召开项目筹备会议时，众多专家直言“这个项目不可能成功”。就连承担隧道挖掘任务的施工队伍也表示，“结构太复杂，根本挖不出来”。

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更现实的问题在于，高能物理研究周期漫长：通常需要十年构思规划，再花十年建设实施，等到最终获取成果往往已是三十年之后。就连王贻芳本人也无法确定自己是否能看到最终答案揭晓的那一天。

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更何况，投入如此巨大的人力、财力与时间成本，能否真正取得颠覆性科学发现，是否足以赢得一座诺贝尔奖，仍是未知数。即便如此，他始终坚持自己的信念，未曾动摇分毫。

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当日本公司断言中国人绝不可能自主研发出高性能“黄金眼”时，王贻芳团队历时十一年攻坚克难，成功研制出20英寸大尺寸光电倍增管，不仅打破国外技术封锁，还将单件采购成本压缩至进口产品的四分之一。

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面对高昂的整体预算，他还通过多轮国际协商，促成与中国以外多个科研机构的合作机制。早在大亚湾中微子实验启动取数后的第55天，即2012年，他就以超过5倍标准偏差的置信度首次精确测定了第三种中微子振荡模式的关键参数——混合角θ13。

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这一里程碑式的成果直接推动了江门中微子实验项目在次年获批立项，两年后动工建设，历经十年终于建成并投入运行。这无疑是一项震撼世界的科技壮举。

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那么回到最初的问题：捕捉中微子到底有何意义？这场耗时长久、代价高昂的科学探索，究竟值不值得？

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实验物理的意义

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中微子的物理特性与宇宙起源及演化过程密切相关。正如王贻芳所指出的：如果中微子质量为零，那么宇宙大爆炸之后就不会形成密度起伏，也就无法孕育出银河系、太阳系以及地球上的生命。

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此外，中微子还可能是解开“反物质消失之谜”的钥匙。根据理论推测，在宇宙诞生初期，正物质与反物质应以等量形式出现，但现今可观测宇宙几乎完全由正物质构成。

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科学家认为，这种不对称现象很可能源于中微子在弱相互作用下的某种特殊行为。而要验证这一假说，就必须明确中微子三种质量状态之间的排序关系。

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但如果投入如此巨量资源研究中微子，最终却未能发现预期结果，那这一切努力是否还有价值？这样的实验还值得坚持吗？

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答案是肯定的。王贻芳曾明确表示：如果一项科学研究在开始之前就能确知结果，那这项发现注定不会具有重大意义。

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倘若所有结论都已被提前预知，那实验本身便失去了存在的必要；若是人人都懂的道理，再用实验去重复验证又有何新意？真正的科学探索，正是要去证实那些可能存在、却尚未被确认的现象，这才是实验物理的核心价值所在。

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目前，JUNO已全面进入科学运行阶段。至于它能否最终厘清中微子的质量顺序，是否能为揭示宇宙深层规律提供全新线索，仍有待时间给出答复。

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在此之前，没有人知道确切答案，王贻芳也不能确定。但可以肯定的是，这座深埋于广东地底700米的大国重器，正引领中国科学家稳步前行，一步步踏入人类认知的最前沿边界。

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参考资料：南风窗NFC 2025-09-17 不开玩笑，广东这个大国重器，真能“捉鬼”

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