中國日報(bào)6月11日電(記者 李夢涵)6月10日,江門中微子實(shí)驗(yàn)(JUNO)首個(gè)物理成果“精確測定中微子的兩個(gè)振蕩參數(shù)”以封面文章形式在Nature正式刊出。通過對2025年8月26日至11月2日共59天有效數(shù)據(jù)的分析,完成兩項(xiàng)關(guān)鍵振蕩參數(shù)的高精度測量,相較于過去數(shù)十年多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的綜合結(jié)果,精度提高了1.6倍。審稿人對此高度評價(jià):“本成果驗(yàn)證了JUNO探測器性能與分析方法的可靠性,在中微子振蕩物理步入精確測量之際,確立了JUNO在新時(shí)代的關(guān)鍵地位,對三代中微子振蕩框架檢驗(yàn)、全局振蕩數(shù)據(jù)擬合以及未來中微子質(zhì)量順序測定具有直接意義”。Nature配發(fā)觀點(diǎn)文章,評價(jià)"理解中微子的行為對于在最小尺度上建立物質(zhì)和力的完整描述至關(guān)重要。江門中微子實(shí)驗(yàn)(JUNO)的首個(gè)結(jié)果的分析讓人信服,未來將能夠確定質(zhì)量排序。這標(biāo)志著中微子振蕩精確測量時(shí)代的到來,并有望為這些神秘基本粒子的特性提供新的見解"。
此外,JUNO的探測器性能文章已于今年4月以封面文章形式在《中國物理C》正式刊出。因發(fā)現(xiàn)太陽中微子振蕩獲2015年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的麥克唐納教授對此文章評價(jià)道:“江門中微子實(shí)驗(yàn)現(xiàn)已圓滿達(dá)成全部設(shè)計(jì)指標(biāo),實(shí)現(xiàn)了極高的本底放射性潔凈度、優(yōu)異的能量分辨能力與探測器長期穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)裝置已全面投入運(yùn)行,即將向著宏大的科學(xué)目標(biāo)穩(wěn)步推進(jìn):測定中微子質(zhì)量順序、精確測量中微子振蕩參數(shù)、探測各類天體與自然源中微子,并尋找超越基本粒子標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理現(xiàn)象。”
中微子不帶電,質(zhì)量非常輕,只參與非常微弱的弱相互作用,具有極強(qiáng)的穿透力,很難被探測到。在所有基本粒子中,人們對中微子了解最少。
JUNO于2025年8月正式運(yùn)行。JUNO的首要科學(xué)目標(biāo)是測定中微子質(zhì)量順序,還可精確測量中微子6個(gè)振蕩參數(shù)中的3個(gè),達(dá)到好于1%精度,并進(jìn)行超新星中微子、地球中微子、太陽中微子、大氣中微子等多項(xiàng)研究。
JUNO探測器位于地下700米深處,其有效質(zhì)量達(dá)2萬噸的液體閃爍體探測器(中心探測器)浸泡于地下實(shí)驗(yàn)大廳44米深的水池中央。直徑達(dá)41.1米的不銹鋼網(wǎng)殼作為主支撐結(jié)構(gòu),承載了包括35.4米直徑的有機(jī)玻璃球、兩萬噸液體閃爍體、兩萬只20英寸光電倍增管、兩萬五千只3英寸光電倍增管以及前端電子學(xué)、電纜、防磁線圈和隔光板等眾多關(guān)鍵部件。遍布探測器內(nèi)壁的光電倍增管協(xié)同工作,探測中微子與液閃相互作用產(chǎn)生的閃爍光,并將其轉(zhuǎn)換為電信號輸出。JUNO可精確測量中微子的能量,從而精準(zhǔn)測定中微子振蕩參數(shù)。
JUNO至今已平穩(wěn)運(yùn)行9個(gè)月。隨著數(shù)據(jù)量的累積,大量新成果將自今年夏天起陸續(xù)發(fā)布,逐步揭開中微子的新奧秘。