江门中微子实验探测器主体即将建成探索宇宙“幽灵”粒子

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2024-11-20 01:50:00 北青网

江门中微子实验大科学装置位于广东江门地下700米深处，是一个巨型实验室。科学家们将利用这个深埋地下的设施捕捉和探测宇宙中最古老最原始的一种基本粒子——中微子。明天，江门中微子实验探测器主体即将建成。

中微子是构成物质世界的基本粒子之一，自宇宙诞生起就扮演着重要角色，在微观世界和宏观宇宙中都起着重要作用。如果没有中微子，太阳不会发光，也不会有银河系、地球以及人类。从1956年人类首次发现中微子以来，对它的探索与研究从未停止，但由于其极难探测，至今仍有许多未解之谜。中微子被称为“幽灵”粒子，因其与物质相互作用的概率极低，穿透能力特别强，这使得探测难度极大。

中微子在宇宙中数量众多，且早在宇宙之初就已产生。构成我们世界的基本粒子包括六种夸克和六种轻子，其中三种轻子是中微子：电子中微子、缪子中微子和陶子中微子。由于中微子的穿透力极强，建在地下700米的江门中微子实验探测器既能有效屏蔽宇宙线和其他干扰，又不会阻碍捕获中微子。科学家希望通过这项实验了解中微子的绝对质量和相对质量差，从而更好地理解物质世界和宇宙起源。

围绕中微子的研究属于基础科学研究范畴，也是国际上最尖端的科研领域。虽然短期内这些研究可能不会对日常生活带来显著变化，但长远来看，它们可能会像麦克斯韦理论预言电磁波一样，为未来科技发展奠定基石，彻底改变人类的生活方式。

江门中微子实验探测器拥有世界上最大的单体有机玻璃结构。根据设计要求，建成后探测器球体内部将灌满液体闪烁体，外部则充满超纯水。为了确保有机玻璃能够承受内外不同压强的液体，研究人员对其强度进行了严格测试。例如，在江苏的一个生产基地进行了一场特殊的“拔河”比赛，通过两辆叉车拉扯一块工字形有机玻璃体，结果显示这种材料具有出色的抗拉扯性能。此外，还进行了400千克重锤撞击试验，证明该有机玻璃同样具备优秀的耐冲击性。

(责任编辑：张小花 TT1000)

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