宇宙是怎么来的?
这个人类永恒探索的话题,或许将迎来新的突破。
在一座你从未听过的南方小镇,地下700米,17个国家和地区,近700位科学家,历时12年建设,今天,江门中微子实验正式运行取数。
中微子是构成物质世界的基本粒子之一,也是宇宙中最古老、数量最多的粒子,从大爆炸起就存在于在宇宙之中。
抓住中微子,才能理解中微子。
理解中微子,就是理解宇宙。
这不是中国第一个中微子实验装置。
2007年,大亚湾中微子实验破土动工,地点在大亚湾核电站和岭澳核电站旁的排牙山山体内。
因为这里既热闹又安静。核反应堆是地球上最密集的中微子源,而山体可以屏蔽99.9%以上的宇宙射线,把环境对实验的干扰降到最低。
在运行取数9年后,大亚湾中微子实验正式退役。
下一棒,要交给谁?
研究发现,核电站反应堆热功率与实验精度成正比。尤其是当实验装置距离核电站反应堆50至55公里时,中微子振荡出现极大值。
这么刁钻的地方,还真找到了。
在南海边,台山核电站、阳江核电站加起来的总功率达到世界第一,可以提供全球最强的反应堆中微子流。而且核电站53公里外的打石山,可以给实验提供最坚强的保护。
这里,就是江门金鸡。
现在我们经历的每一秒钟,都有上万亿个中微子,以接近光的速度,从我们的身体穿过。但是它看不见,也摸不着,基本不与任何物质发生反应。
1956年,人类首次探测到核电站反应堆发出的中微子,第一次证实了它的存在。而在近70年后的今天,我们对中微子的了解,仍然非常有限。
目前,下一代中微子研究的旗舰装置有三家,日本、美国,以及中国。
在这个最靠近诺贝尔奖的地方,中国要研究什么?
根据规划,江门中微子实验要运行30年,在接下来的5到10年,它最主要的目标是测量中微子的质量顺序,这将关乎宇宙演化、地球物理模型、太阳物理等基础科学研究。
如此宏大又微小的实验,到底是怎么做的?我们到地下说。
把一个有机玻璃球放进地下700米,需要分为几步?
凿是第一步。
往地下凿,地下水会涌出、岩石会发热,所以只能一直抽热水。
地下硐室凿出来后,进入最核心的建设阶段:安装探测器。
这是一个巨型液体闪烁体探测器,内部是世界上最大的单体有机玻璃球,由263块玻璃板拼接而成,直径35.4米,厚度仅有12厘米,里面灌满了20000吨液体闪烁体。
当中微子与液体闪烁体发生作用时,会发出微弱的光。这个时候,探测器里数万个光电倍增管,会捕捉到光信号,并转化成电信号,再放大1000万倍。
现在,我们终于有100万亿亿亿分之一的机会,抓到中微子了。
江门中微子实验,是粤港澳大湾区大科学装置“星图”上的关键一员,它将助力大湾区综合性国家科学中心建设,回答更多此刻我们未知的问题。
“您猜测实验会对人类文明产生怎样的影响?”南方+记者问。
“这个我不知道,我只知道这些都会成为教科书的一部分。”中国科学院院士、江门中微子实验首席科学家王贻芳回答。
尽管没人知道这里会不会诞生下一个诺贝尔奖,也没人知道,中微子会对人类、对地球产生什么影响。
但无数个日与夜的奋斗,无数人接力攻坚的汗水,或许有一天真的能突破此刻的认知极限,回答人类思考了千年的问题:
我从哪里来?
联合出品:中国科学院高能物理研究所、南方报业传媒集团江门分社
策划:朱伟良
统筹:潘晓晨
文案:李霭莹
剪辑:熊毅
配音:梁洁
设计:招凤仪
通讯员:刘悦湘
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