11月19日，江門中微子實驗國際合作組，基于建成后59天有效數據中的2300多個中微子信號，獲得并正式對外發布首個物理成果。該成果刷新了兩個中微子振蕩的關鍵參數，將其測量精度提高1.5至1.8倍。相關成果目前以預印本形式發表。
“江門中微子實驗是一項匯聚了全球智慧的大型基礎科學研究國際合作項目，該項目充分展現了我國在國際合作方面開放、合作、共贏的理念，也是中國科學院在科技領域引領創新發展、體現大國擔當的具體實踐。”中國科學院副院長、黨組成員丁赤飚說。
用來探測中微子信號的球內光電倍增管。中國科學院高能物理研究所供圖中微子：一杯混合味道的冰淇淋
在物理學中，有個對外行人不太“友好”的名詞，叫“振蕩”。在物理學家的世界里，“振蕩”不是一個物體上下或左右擺動，而是中微子在不同“味道”中的切換。
“味道”，是物理學世界另一個對外行人不太“友好”的古怪術語。物理學家認為，中微子本身由不同“味道”的中微子混合而成，就像是一杯混合了不同味道的冰淇淋。
目前，中微子已知的“味道”有三種——電子型中微子、繆子型中微子、陶子型中微子。
一杯混合味道的冰淇淋，可能吃起來前味是巧克力味的，后味是香草味的；一束從太陽或反應堆里飛出來的中微子，可能前味以電子型中微子為主，后味變成了繆子型中微子，這種味道的轉換就是“中微子振蕩”。
“精確測量中微子振蕩參數，是江門中微子實驗的科學目標之一。”中國科學院高能物理研究所所長、江門中微子實驗副發言人曹俊告訴《中國科學報》，除此之外，該實驗還將開展對來自太陽、超新星、大氣、地球內部的中微子進行研究，并尋找超出粒子物理標準模型的新物理。
通向探測器底部的隧道。倪思潔攝數值不一致：哪兒出了問題？
像混合冰淇淋一樣的中微子，在宇宙中飛行時，會在三種“味道”之間來回“變身”。
這些“變身”的規律，被物理學家們用六個數字來形容，其中有兩個最關鍵：一個描述電子型中微子有多大概率會變成另一種類型，即混合角θ12；另一個反映電子型中微子與繆子型中微子的質量差有多大。
2002年，加拿大薩德伯里中微子觀測站（SNO），通過探測來自太陽的中微子，首次給出了θ12及其相關質量參數的可靠估計。
2005年，日本神岡反中微子探測實驗（KamLAND），換了一個視角——通過探測來自核反應堆的中微子，又對這兩個數字進行了獨立測量。
然后，麻煩來了。物理學家發現，同樣的兩個數字，通過太陽中微子來測和通過反應堆中微子來測，結果存在細微的不一致。即便后續各家探測器各顯神通、提高精度，數值依然不一致。
“我們不知道這種‘不一致’究竟是統計誤差導致的，還是其中潛藏了超出人類現有認識的新物理。”江門中微子實驗項目經理和發言人王貽芳院士告訴《中國科學報》。
這就好比是同一個品牌的冰淇淋，兩家不同的代理廠商生產出來，味道總有點不一樣，到底是品控的問題，還是配方的問題？
“江門中微子實驗既能做反應堆中微子探測，又能做太陽中微子探測，我們希望通過這個實驗，證實或證偽這一偏差，并找到偏差出現的原因。”王貽芳說。
安裝完成的中心探測器。中國科學院高能物理研究所完成第一步，未來可期
今年8月26日，經過十余年建設，江門中微子實驗正式運行取數。位于地下700米的探測器每天能從接受到8000萬個信號中，識別出40個左右的中微子信號。從8月26日至11月2日的59天里，探測器共識別出了2300多個反應堆中微子有效事例。
中國科學院高能物理研究所副所長、合作組物理分析負責人溫良劍介紹，合作組成員基于這2300多個反應堆中微子的數據，精確測量了θ12及其相關質量參數的大小，比KamLAND在2013年更新的數據精度還要高1.5到1.8倍。
“江門中微子實驗能夠在僅2個月的時間內完成如此高精度的測量，表明探測器的性能完全符合設計預期。接下來，實驗還將通過探測太陽中微子，來測θ12及其相關質量參數的大小。”王貽芳說。
他表示，以江門中微子實驗的測量精度，合作組將很快確定中微子質量順序，檢驗3種中微子振蕩的框架，尋找超出此框架的新物理。
江門中微子實驗機構委員會主席、法國國家科學研究中心教授Marcos Dracos感慨：“看到這一全球努力達到這樣的里程碑，我感到非常自豪，江門中微子實驗的成功，反映了我們整個國際團隊的投入和創造力。”
作為由中國科學院高能物理研究所領導的重大國際合作項目，合作組成員涵蓋來自17個國家和地區、75個科研機構的700多名研究人員。
據悉，江門中微子實驗得到了中國科學院戰略性先導科技專項（A類）及廣東省人民政府的支持，2014年又得到國際合作組多個國家的批準和經費支持，在高探測效率光電倍增管、超高透明度液體閃爍體、超低本底材料和精密刻度系統等核心領域實現了重大突破。江門中微子實驗合作組已于近日將探測器性能的分析文章提交至《中國物理C》雜志。
“江門中微子實驗的設計使用壽命為30年，可升級改造為世界最靈敏的無中微子雙貝塔衰變實驗，以檢驗中微子是否為自身的反粒子，并探測中微子的絕對質量。未來幾十年里，江門中微子實驗將持續產生重要物理成果，并培養新一代物理學家。”曹俊說。
相關論文鏈接：
https://arxiv.org/abs/2511.14593
https://arxiv.org/abs/2511.14590
本文鏈接：刷新關鍵數據！地下700米的江門中微子實驗發布首個物理成果http://m.sq15.cn/show-11-28367-0.html
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