英国路透社的报道说,他们去年十月派记者去广东江门实地探访,挖出了这个深藏地下的科研基地。江门中微子实验,简称JUNO,就建在开平市附近山里,足足700米深。
记者描述说,那地方像个科幻电影场景,巨型隧道蜿蜒向下,空气凉飕飕的。为什么选这儿?因为附近有阳江和台山核电站,能提供源源不断的反中微子信号,距离53公里,正好适合观测粒子在飞行中的变化。
英国媒体感叹,中国团队从2015年开挖隧道起,就卯足劲儿干,避开了美国项目那些预算纠葛和选址难题。
路透社文章里提到,JUNO的总投资3亿美元左右,由中国科学院高能物理研究所牵头,汇聚了17国700多名科学家。
探测器核心是个直径35.4米的丙烯酸球,里面灌了2万吨液体闪烁体,这种液体能捕捉中微子经过时发出的微弱光。周围裹着2万多个大光电管和2.5万个小管,像无数眼睛盯着粒子轨迹。
英国《经济学人》也跟进报道,说这设施比以往任何中微子探测器都大,能量分辨率高达3%,能精确测出粒子三种类型的质量排序。
说起领先美国6年,英国物理世界杂志在今年报道,JUNO今年8月26日正式运行,取数启动,而美国的DUNE还得等到2030年。DUNE是深地中微子实验,建在南达科他州旧矿井里,但进度慢,成本超支到30亿美元。
中国这边决策快,2014年项目获批,十年磨一剑。路透社采访了项目首席科学家王贻芳,他直言国际合作是关键,尽管中美摩擦影响了部分交流,但欧洲团队如法国和意大利还是提供了管子和软件支持。那些科学家们分享经验时,总带着点惺惺相惜的味道。
JUNO不光测反应堆中微子,还瞄准太阳和大气粒子。英国科学焦点杂志说,这能帮我们搞懂为什么宇宙里物质多于反物质。想想中微子这玩意儿,号称幽灵粒子,几乎不跟任何东西互动,却遍布宇宙。
捕捉它们像在大海捞针,但JUNO的液体闪烁体配方超纯,背景噪声低到极致。记者描述安装过程:工人用机器人臂一个个固定光电管,避免一丝灰尘。这样的细节,让人觉得科研不是高冷的事儿,而是很多人日夜操劳的结果。
今年11月,JUNO发布了首批物理结果,用59天数据测出太阳中微子振荡参数,精度比过去所有实验加起来还高1.6倍。英国《科学美国人》杂志惊呼,这开启了粒子物理新篇章。
数据来自8月26日到11月2日的采集,证实了设备性能顶尖。王贻芳在发布会说,这成果是全球团队智慧结晶。想想那些外国专家远道而来,适应地下生活,跟中国同事一起调试仪器,挺有人情味的。路透社指出,这领先源于中国集中资源,避免了DUNE那种国会拖延。
JUNO的隧道长22公里,开挖时遇上硬岩和地下水,工程师们改用爆破和排水系统,花了好几年。
英国媒体赞叹,这种韧劲儿让中国在基础科学领域弯道超车。探测器浸在44米深水池里,屏蔽宇宙射线干扰。液体填充过程分阶段,监控温度和纯度,避免裂缝。
这样的技术细节,不是空谈,而是实打实的创新。科学家们轮班监测信号,用超级计算机过滤数据,逐步接近中微子质量谜题。
路透社报道强调,JUNO运行后,可能重塑粒子物理标准模型。比起美国DUNE的长基线设计,JUNO专注中等距离,适合测质量阶序。
国际合作中,德国团队帮了数据处理大忙。那些专家们在地下会议室讨论时,总有种共同追梦的感觉。英国物理今天杂志说,这设施运行30年,能积累海量数据,推动核能和宇宙学应用。
想想JUNO的意义,不只是领先美国,而是人类对宇宙的探索。中微子研究可能解开大爆炸遗留谜题。英国生活科学网报道,首批结果像打开新大门,科学家们兴奋不已。
项目从2014年构想,到今年运行,经历了疫情和供应链中断,但团队调整方案,自产部分设备,坚持下来。这样的故事,让人读着有股暖意。
JUNO的成功,也反映了中国科研从跟跑到领跑的转变。路透社采访中,王贻芳提到,早年中美合作Daya Bay实验奠基,但后来受限,现在JUNO独立前行。欧洲伙伴填补空白,提供关键技术。地下实验室通风和辐射监测系统完善,确保安全。科学家们下井时,总带点冒险精神,却为科学献身。
英国经济学人指出,JUNO比DUNE早启动5-6年,在中微子振荡测量上占优。数据初步验证了太阳模型,缓解了以往实验的张力。团队用机器学习分类信号,减少误差。这样的专业进展, 让普通人离宇宙真相近一步。
JUNO还计划测超新星中微子,扩展边界。英国CNRS新闻说,这能预警星爆事件。国际团队中,有人从老实验如Borexino带来经验,融入新设计。想想那些人,跨越国界,共同攻坚,科研的魅力就在这儿。