建成仅两个多月，江门中微子实验发布首个物理成果

11月19日，中国科学院高能物理研究所在广东省江门市举办发布会，宣布江门中微子实验（JUNO）装置建设成功并发布了首个物理成果。

捕捉“幽灵粒子”，将确定其质量顺序

中微子是构成物质世界的12种基本粒子中的三种，包括电子中微子、缪中微子和陶中微子。宇宙中充斥着大量的中微子，恒星内部的核反应、超新星的爆发、核反应堆的运行，以至于岩石中的放射性物质衰变，都产生大量中微子。

中微子与普通物质的相互作用很弱，它们可以轻松穿过人体、建筑甚至整个地球而不被任何物质吸收，不容易被检测到。因此，中微子被称为“幽灵粒子”。江门中微子实验探测器位于广东省江门市附近的地下700米处，可以探测53公里外台山和阳江核电站产生的中微子，并以前所未有的精度测量它们的能谱。

经过十余年的设计和建设，江门中微子实验成为国际上首个建成的新一代超大规模、超高精度的中微子实验装置。它能够着手解决粒子物理学领域未来十年内的一个重大问题：中微子质量排序。

凭借其超高探测灵敏度，江门中微子实验除了聚焦中微子质量顺序这一核心目标，还将精确测量中微子振荡参数，开展对太阳、超新星、大气及地球中微子的研究，并寻找超出粒子物理标准模型的新物理。

探测器性能符合预期，测量精度前所未有

中国科学院高能物理研究所副所长、江门中微子实验合作组物理分析负责人温良剑报告了首个物理成果。通过对今年8月26日至11月2日共59天有效数据的分析，江门中微子实验合作组测量了被称为“太阳中微子振荡参数”的混合角theta(12)及其相关的质量参数，比此前实验的最好精度提高了1.5到1.8倍。

这两个振荡参数最初是通过太阳中微子所测定，但也可以通过反应堆中微子精确测定。此前这两种方法对质量平方差的测量结果有大约1.5倍标准偏差的不一致，被称为“太阳中微子偏差”，暗示着可能有新物理。

此次江门中微子实验通过反应堆中微子证实了这个偏差。未来，仅由江门中微子实验就能通过同时测量太阳中微子和反应堆中微子来证实或证伪该偏差。相关论文已于11月18日提交期刊并在预印本网站arXiv发布。

中国科学院院士、江门中微子实验项目经理和发言人王贻芳表示，江门中微子实验能够在仅2个月的时间内完成如此高精度的测量，表明其探测器的性能完全符合设计预期。“其前所未有的测量精度使我们可以很快确定中微子质量顺序，检验3种中微子振荡的框架，寻找超出此框架的新物理。”

江门中微子实验2015年启动隧道和地下实验室建设，2025年8月26日完成液体闪烁体灌注并正式运行取数。JUNO的设计使用寿命为30年，可升级改造为世界最灵敏的无中微子双贝塔衰变实验，以检验中微子是否为自身的反粒子，并探测中微子的绝对质量。

“未来几十年里，江门中微子实验将持续产生重要物理成果并培养新一代物理学家。”中国科学院高能物理研究所所长、江门中微子实验副发言人曹俊表示。

新京报记者 张璐

编辑 张树婧 校对 王心