大国重器！最大最深最透明！中国世界最大中微子探测器启动

就在你读这句话的瞬间，就有上万亿个“宇宙幽灵”穿过了你的身体，而中国刚刚启动了一个深埋地下700米的巨型“陷阱”，专门用来捕捉它们！

北京时间8月26日，在广东江门开平市一座山的深处，一个名为“江门中微子实验”（JUNO）的国之重器正式开始运行。它宛如一头苏醒的巨兽，睁开了凝视宇宙的“超级眼睛”，准备解答那个困扰了物理学家半个多世纪的终极谜题。

一、我们在捕捉什么“宇宙幽灵”？

首先，让我们认识一下今天的主角——中微子

你可以把它想象成宇宙中最“社恐”的粒子。它无处不在，由太阳、超新星爆发、核电站甚至地球内部的放射性元素源源不断地产生。它几乎没有质量，不带电，以接近光速的速度在宇宙中穿行。

最关键的是，它几乎不和任何物质发生反应。别说穿过你的身体了，就是迎面飞来一个像地球这么大的铅球，它也能面不改色心不跳地直接穿过去。

也正因如此，它被科学家们称为“幽灵粒子”。它们是宇宙中最古老的“信使”，携带着恒星内部、宇宙大爆炸等极端环境的绝密信息。谁能读懂中微子，谁就能拿到一把开宇宙起源之谜的钥匙。

但问题是，怎么去捕捉一个“幽灵”呢？

二、如何设下一个捕捉“幽灵”的陷阱？

答案简单粗暴：用一个巨大、巨大、再巨大的探测器，去“守株待兔”。

江门中微子实验（JUNO）就是这样一个前所未有的巨型“陷阱”。它的工作原理，堪称暴力美学的典范：

1. 挖个“坑”：首先，在地下700米深处，挖出一个相当于一座“水立方”大小的实验大厅。为什么要这么深？为了躲避地球表面的“喧嚣”，才能倾听来自宇宙深处最微弱的“心跳”。厚厚的岩层能屏蔽掉绝大部分宇宙射线的干扰。
2. 放个“球”：实验的核心，是一个直径35.4米的有机玻璃球，这是人类有史以来建造的最大的单体有机玻璃结构。这个球里，将灌满2万吨的“液体闪烁体”。
3. 布满“眼”：在这个巨球的外面，密密麻麻地安装了超过4万只极其灵敏的“眼睛”——光电倍增管。

当中微子这个“幽灵”极其偶然地撞上液体闪烁体时，会产生一瞬间微弱的闪光。这道光，就会被周围的4万只“眼睛”瞬间捕捉。科学家通过分析这道光的信号，就能反推出这个中微子的所有信息。

简单来说，我们在岭南地下700米深处，为宇宙造了一片最纯净的“人造星空”，等待着幽灵划过时留下的那一丝微光。

三、这个“陷阱”到底有多牛？

答案是：它身上贴满了“世界之最”的标签！

• 最大！直径35.4米的有机玻璃球，体积比之前世界纪录保持者（SNO实验）大20倍。为了实现它，我们的科学家和工程师攻克了无数世界级难题。
• 最透明！探测器里的2万吨液体闪烁体，是目前世界上最“干净”、光传输性能最好的液体。光在里面跑20多米，能量都几乎没有损耗，这比最纯净的水还要透明得多！
• 最灵敏！环绕在周围的2万只20英寸光电倍增管，是中国耗时11年自主研发的“争气之眼”！它一举打破了国外的技术垄断，性能达到世界第一，还为国家节省了三分之二的经费。

四、搞懂它，对我们有什么用？

这可能是大家最关心的问题。研究一个看不见摸不着的粒子，到底有什么意义？

意义极其重大。JUNO的首要科学目标，是解开“中微子质量顺序”之谜。中微子有三种，像三兄弟，我们知道它们体重不一样，但不知道谁是老大、谁是老二、谁是老三。

搞清楚这个排序，将是粒子物理学的一次巨大突破。它将帮助我们回答一个终极问题：为什么宇宙由物质构成，而不是一无所有？为什么是你坐在这里，而不是一个“反物质”的你？

此外，这只“超级眼睛”还能：

• 观测超新星爆发：当遥远星系有恒星爆炸时，它能第一时间捕捉到中微子信号，为我们揭开恒星死亡的壮丽一幕。
• 窥探地球之心：通过分析来自地球内部的中微子，了解地球的“新陈代谢”。
• 监测核电站：为我国核电安全提供一种全新的、可靠的监测手段。

在江门中微子实验的办公楼里，写着这样一句话：下一个挑战：中微子质量顺序。

这不仅是一个科学目标，更是一群仰望星空的人，在地球的最深处，为全人类点亮的一盏探索未知的明灯。

这，就是中国献给世界的科学奇迹。

参考文献：

1. 江门新闻网. (2025-08-27). 以“极致”的浪漫叩问宇宙起源——江门中微子实验点亮“超级眼睛”.
2. Tomaswick, A. (2025-09-20). The World's Largest Neutrino Detector Switches on Deep Underground. Universe Today.