中國江門中微子實驗發(fā)布首個成果 高精度證實暗示新物理的偏差
中新網(wǎng)廣東江門11月19日電 (記者 孫自法)中國科學(xué)院高能物理研究所(高能所)11月19日在江門中微子實驗(JUNO)現(xiàn)場舉辦發(fā)布會，宣布實驗裝置建設(shè)成功并發(fā)布首個物理成果。這個位于地下700米的大科學(xué)裝置以目前最高精度證實“太陽中微子偏差”，進一步暗示可能有超出標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理。
11月18日，發(fā)布會前一天，江門中微子實驗地下實驗廳，江門中微子實驗項目經(jīng)理、發(fā)言人王貽芳院士向媒體介紹中心探測器關(guān)鍵參數(shù)。中新網(wǎng)記者 孫自法 攝2025年8月26日至11月2日，江門中微子實驗經(jīng)層層篩選后成功捕獲2300多個中微子，國際合作組通過對這些有效數(shù)據(jù)進行分析，測量了被稱為“太陽中微子振蕩參數(shù)”的混合角theta(12)與質(zhì)量平方差，得到的結(jié)果比此前實驗的最好精度提高了1.5-1.8倍。
這兩個振蕩參數(shù)最初是通過太陽中微子所測定，但也可以通過反應(yīng)堆中微子精確測定。此前，這兩種方法對質(zhì)量平方差的測量結(jié)果有約1.5倍標(biāo)準(zhǔn)偏差的不一致，被稱為“太陽中微子偏差”，暗示著可能有新物理。江門中微子實驗這次通過反應(yīng)堆中微子證實了這個偏差，未來還能通過同時測量太陽中微子和反應(yīng)堆中微子，進一步證實或證偽該偏差。
11月18日，發(fā)布會前一天，江門中微子實驗地下洞室，媒體拍攝通過斜井軌道往返地面與地下的小火車。中新網(wǎng)記者 孫自法 攝經(jīng)過10余年設(shè)計和建設(shè)，江門中微子實驗成為國際上首個建成的新一代超大規(guī)模、超高精度的中微子實驗裝置。在運行期間首批獲取的數(shù)據(jù)顯示，江門中微子實驗探測器關(guān)鍵性能指標(biāo)全面達到或超越設(shè)計預(yù)期，表明其已準(zhǔn)備好開展中微子物理前沿研究。該探測器性能分析論文已提交專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《中國物理C》，并已在預(yù)印本網(wǎng)站arXiv上發(fā)布。
據(jù)悉，中國科學(xué)院高能所2008年提出江門中微子實驗構(gòu)想，2013年得到中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(A類)及廣東省人民政府的支持；2014年得到國際合作組多個國家的批準(zhǔn)和經(jīng)費支持；2015年啟動隧道和地下實驗室建設(shè)；2021年12月完成實驗室建設(shè)并開始探測器安裝；2024年12月探測器完成建設(shè)并開始灌注超純水與液體閃爍體；2025年8月正式運行取數(shù)。
資料圖：2024年10月，江門中微子實驗正在建設(shè)安裝的中心探測器。中新網(wǎng)記者 孫自法 攝歷經(jīng)多年持續(xù)攻關(guān)，江門中微子實驗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(tǒng)等核心領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破：核心探測器為有效質(zhì)量達2萬噸的液體閃爍體探測器，安置于地下實驗大廳44米深的水池中央，直徑41.1米的不銹鋼網(wǎng)殼作為主支撐結(jié)構(gòu)，承載了包括35.4米直徑的有機玻璃球、兩萬噸液體閃爍體、2萬只20英寸光電倍增管、2.5萬只3英寸光電倍增管以及前端電子學(xué)、電纜、防磁線圈和隔光板等眾多關(guān)鍵部件，共同構(gòu)建起超高靈敏度的中微子探測系統(tǒng)。(完)
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