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中微子到底有多重?中国科学家说:3到5年之内,我们就能把答案称出来。 王贻芳院士

中微子到底有多重?中国科学家说:3到5年之内,我们就能把答案称出来。
王贻芳院士最近接受媒体采访,给了一个明确的时间表:中微子质量顺序(mass hierarchy)的测定,预计3到5年内可以解决。而承担这个任务的,就是位于广东江门的江门中微子实验(Jiangmen Underground Neutrino Observatory,JUNO)。
JUNO是一个什么样的装置?简单说:一座埋在地下700米的中微子城堡。核心是2万吨液体闪烁体——一种专门用来"接住"中微子的探测液体,大约相当于8个标准游泳池的容量。中微子撞上液体分子发出微弱的闪光,周围几万个光电倍增管再把闪光放大成电信号,一次"碰撞"就这样被记录了下来。
为什么要埋到700米深的地下?因为地面上到处都是宇宙射线,一天到晚"敲锣打鼓",中微子那点微弱的信号会被完全淹没。700米岩层就像隔音墙,把噪音挡在外面,只让几乎不跟任何物质发生作用的中微子自由穿行。
JUNO盯上的主要目标,是阳江和台山两座核电站的反应堆中微子。反应堆一秒钟喷出海量的中微子,距离合适、强度可控,正好用来"称"中微子们的质量顺序——到底谁更重,决定了中微子是"正常顺序"还是"反转顺序",而这直接关系到整个宇宙的演化模型。
最新进展是:探测器已经完成注液、开始取数,并交付了首批物理结果;就在10月27日,它的中心探测器结构设计与施工关键技术,还拿了中国钢结构协会科技进步奖一等奖。一个深埋地下的"玻璃球",先捧回一座建筑大奖。
这条赛道,全球就三家在跑:中国的JUNO、日本的Hyper-K、美国的DUNE。JUNO现在跑在最前面。中微子被称为"宇宙的幽灵",不跟任何东西亲近,却可能占据宇宙质量的很大一部分。把它的体重称明白的那天,粒子物理的标准模型,怕是要改写一页了。
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