在广东江门地下700米的深邃深处，中国科学家建起一个巨大的“玻璃球”，只为了捕捉一种神秘的存在——“幽灵粒子”中微子。这个看似科幻的场景，正是我国大科学装置江门中微子实验（JUNO）的真实写照。

什么？科学家竟然在地下捉“鬼”？不过这个“鬼”，并非我们想象中的鬼魂，而是被称为“幽灵粒子”的中微子。它几乎无处不在，每秒竟有3亿亿个太阳中微子穿过每个人的身体，我们却丝毫感觉不到。

“幽灵粒子”究竟是什么？

中微子是宇宙中最基本的粒子之一，也是最古老的物质粒子。如今宇宙的每个角落都弥漫着巨量中微子，大部分是宇宙大爆炸的残留，每立方厘米大概有300个。

它们以接近光速运动，几乎不与其他物质相互作用，穿透能力极强。打个形象的比方，地球的直径约12700多公里，穿过地球这么厚的物质，100亿个中微子可能只会被截住一个。正因为这种“神出鬼没”的特性，它才被称为“幽灵粒子”。

在构成物质世界的12种基本粒子中，中微子就占了3种。王贻芳院士解释道：“如果中微子有一点点质量，对于研究整个宇宙的起源、演化和发展，乃至宇宙星系的性质会有很大影响”。

科学家们认为，中微子可能携带着反物质世界的信息。我们生活在由物质组成的宇宙中，但理论上应该存在等量的反物质。那么，反物质世界真的存在吗？如果存在，它在哪里？ 这些问题的答案，或许就藏在“幽灵粒子”身上。

为何要深入地下700米？

相信很多人会好奇，为何要把实验装置建在700米深的地下？答案是为了过滤“噪音”。

王贻芳告诉记者，地面有很强的宇宙射线，会干扰对中微子的探测。700米的山体和岩层就像天然的过滤器，能将宇宙射线的强度大幅降低，让研究者获得纯净的中微子信号。

如果你能俯瞰这个实验装置，会发现中微子的中心探测器好似一个超级大的西瓜，浸泡在44米深的水池当中。这个“西瓜”正睁大“眼睛”，努力寻找中微子的踪迹。

江门中微子实验是世界上首个运行的超大规模、超高精度中微子专用大科学装置。当然，这个“大”也带来了前所未有的技术挑战。

王贻芳坦言：“之前国际上类似的实验只有我们的1/20，甚至1/50，不可能沿用过去小装置的方法，必须发明全新的技术”。

面对挑战，王贻芳带领团队研制出新型光电倍增管及其水下防爆系统，研发出高洁净度、高密封、高效率的液闪纯化系统，制造出直径达35.4米的有机玻璃球，创下多个“世界之最”。

已取得首批重大成果

历经十余年攻坚，江门中微子实验装置于今年8月26日开始正式运行取数。而就在最近，这个深埋地下的科学重器已经交出了它的首份成绩单。

研究人员通过对8月26日至11月2日共59天有效数据的分析，测量出描述中微子振荡的两个参数，精度比此前实验的最好记录提高了1.5-1.8倍。

这一成果不仅证明江门中微子实验的性能完全达到甚至超过设计预期，更让人类距离确定中微子质量顺序的目标近了一大步。

科学探索的深远意义

从提出中微子假说到首次发现中微子，再到证明中微子具有极其微小的质量，全世界科学家用了将近70年。有关中微子的重大发现，已多次获得诺贝尔物理学奖。

王贻芳从20世纪80年代就开始奋战在基础科学研究一线。2003年，他带领团队论证设计了中国第一代中微子实验装置——大亚湾中微子实验，并于2012年发现新的中微子振荡模式，该成果被《科学》杂志列为当年“全球十大科学进展”。

如今，江门中微子实验接过了接力棒，开始测量中微子的质量顺序，有望揭开“幽灵粒子”的另一个神秘面纱。

经常有人问王贻芳，做中微子研究有什么用？对此，他的思考尤为深远。

“中国有四大发明，知道怎么制作火药，但根本不知道背后的化学规律，没有发展出相应的科学体系”。他认为，从历史来看，因为不重视基础科学，中国吃过大亏。

站在微观与宏观世界的交汇处，王贻芳这样定义科学工作的意义：“无论是经济，还是技术，最终都依赖科学，科学一定要先行一步”。他希望通过几代人的努力，赶上过去落后的阶段，在人类文明发展史上留下中国人的贡献。

这个深埋岭南大地之下的科学重器，正以超高精度打开探索微观世界的新视窗，为人类揭开宇宙奥秘写下新篇章。随着江门中微子实验的数据开始大量产生并在合作组内共享，一场揭开中微子奥秘的国际竞赛，已经悄然开启。

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