江门中微子实验测量精度创新高为探知物理世界打开新窗口

2025-11-20 12:40:08 来源：

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今天，中国科学院高能物理研究所发布大科学装置——江门中微子实验正式运行后的首个重大科研成果。

证实太阳中微子偏差的存在

在这轮实验中，科研人员深度分析今年8月26日该装置正式运行到11月2日之间共59天的监测数据，并以此为依据测量太阳中微子的两个振荡参数。据了解，这两个振荡参数既可以通过对太阳中微子来测定，也可以通过对核反应堆的中微子来测定。

此前，科学界用这两种方法的数据测量结果有大约1.5倍的标准偏差，被称为“太阳中微子偏差”。此次江门中微子实验通过对核反应堆测量的太阳中微子参数，证实了这个偏差仍然存在，且测量精度相比以往国际上各类相关实验提高了1.5到1.8倍。

江门中微子实验建设

历经的艰辛历程

江门中微子实验由中国科学院高能物理研究所于2008年提出构想，2015年启动隧道和地下实验室建设。2021年12月完成实验室建设并开始探测器在地下实验室的安装建设。

江门中微子实验的核心探测器为有效质量达2万吨的液体闪烁体探测器，安置于地下实验大厅44米深的水池中央。直径41.1米的不锈钢网壳作为主支撑结构，承载了包括35.4米直径的有机玻璃球、2万吨液体闪烁体、2万支20英寸光电倍增管、25000支3英寸光电倍增管以及前端电子学、防磁线圈和隔光板等众多关键部件。遍布探测器内壁的光电倍增管协同工作，探测中微子与液闪相互作用产生的闪烁光，并将其转换为电信号输出。

中国科学院院士、江门中微子实验合作组发言人王贻芳：这个探测器达到了我们的设计要求，能够从事最好的物理学的研究。未来在几年时间内，我们会把精度再提高几倍，最终我们会比目前世界上最好的精度要提高10倍以上。

江门中微子实验的设计使用寿命为30年，后期可升级改造为世界最灵敏的无中微子双贝塔衰变实验。升级后，该装置将探测中微子绝对质量，检验中微子是否为马约拉纳粒子，从而解决粒子物理、天体物理和宇宙学的前沿交叉热点难题，并深刻影响我们对宇宙的理解。

研究中微子为探索

未知物理世界打开新窗口

作为国际上首个运行的超大规模和超高精度的中微子专用大科学装置，江门中微子实验将助力科学家对来自太阳、超新星、大气和地球的中微子开展前沿研究，其最主要的科学目标是解决粒子物理学领域未来十年内的一个重大问题，即：中微子的质量顺序，从而为探索未知物理世界打开新窗口。

专家介绍，历史上我们曾经认为原子是最小的粒子，但是在后来的深入研究中，人类逐渐发现构成今天我们的世界的基本粒子包括6种夸克、6种轻子，其中轻子中有3种是中微子，即：电子中微子、缪子中微子和陶子中微子。

中微子是构成物质世界的基本粒子之一，从宇宙产生的那一刻起就扮演着重要角色，在最微观的物质世界和最宏观的宇宙中起着重要作用，如果中微子没有质量，就不会有星系、银河系、太阳、地球以及人类。

从1956年人类发现中微子以来，对中微子的探索与研究从未停止，然而由于中微子极难探测，使其至今还有很多未解之谜没有解开。

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