那些捕捉中微子的“大家伙”

安利

中微子是自然界数量最丰富的粒子，每秒钟穿过我们身体的中微子就有大约100万亿个；中微子又是最难以捕捉的粒子之一，它重量轻（不超过单个电子质量的50万分之一）、运动速度快（接近光速）且极少与其他物质相互作用，人类所捕捉到的中微子通常以个数记。别看中微子小到可以忽略不计，捕捉和研究中微子的科学装置却很大，科学家们正在用它们发现和研究中微子，从而更好地理解宇宙的起源和演化。

1.从大亚湾到江门

根据粒子物理学的“标准模型理论”，物质世界是由12种基本粒子组成的，其中有3种中微子（电子中微子、μ子中微子和τ子中微子），中微子是不带质量的。但是，科研人员在实验中发现了中微子的振荡现象，这意味着中微子是有质量的。此前，两种中微子振荡模式，即“太阳中微子之谜”和“大气中微子之谜”已被证实，而第三种中微子振荡模式则在2012年3月8日，由我国大亚湾实验研究团队宣布发现。此项发现曾被《科学》杂志评为2012年十大科学突破之一，还获得2016年国家自然科学一等奖。

2020年12月12日，这座位于广东大亚湾核电站北部山地地下的大亚湾反应堆中微子实验装置停止运行，宣告退役，江门中微子实验将接过接力棒。在广东江门开平市金鸡镇一座花岗岩山体之下700多米深处，正在挖掘建设一座迄今世界最大的实验洞室，预计于2023年投入运行。江门中微子实验的核心是一个直径35.4米的有机玻璃球，内装2万吨透明液体闪烁体（简称“液闪”），外面遍布着数万个大、小光电倍增管。……