世界最大！大灣區(qū)這個探尋宇宙之初的玻璃球，全部建成！

作者 李傳福 史湘綺

2024年10月11日，在廣東江門，一項世界級的科學(xué)工程——江門中微子實驗（JUNO），已經(jīng)進(jìn)入了建設(shè)的收官階段。這個位于地下700米深處的實驗裝置，以其核心探測器——世界最大的單體有機(jī)玻璃球，吸引了全球的目光。這個巨大的“玻璃球”不僅是工程技術(shù)的杰作，更是人類探尋宇宙奧秘的希望之光。

江門中微子實驗的核心科學(xué)目標(biāo)是測量中微子質(zhì)量順序，這是粒子物理學(xué)中一個關(guān)鍵的未解之謎。中微子是宇宙中最基本的粒子之一，它們幾乎不與任何物質(zhì)相互作用，因此也被稱為“幽靈粒子”。盡管如此，中微子在宇宙的演化、恒星的形成以及超新星爆發(fā)等過程中扮演著至關(guān)重要的角色。通過精確測量中微子的質(zhì)量順序，科學(xué)家們希望能夠解開宇宙中物質(zhì)與反物質(zhì)不對稱性的秘密，這對于我們理解宇宙的起源和結(jié)構(gòu)具有重大意義。

江門中微子實驗的探測器由一個直徑41米的不銹鋼網(wǎng)殼、一個直徑35.4米的有機(jī)玻璃球、2萬噸液體閃爍體和45000只光電倍增管等關(guān)鍵部件組成。這個巨大的有機(jī)玻璃球內(nèi)徑35.4米，由263塊12厘米厚的烘彎球面板和上下煙囪粘接而成，凈重約600噸，是目前世界上最大的單體有機(jī)玻璃球。它的建成標(biāo)志著江門中微子實驗在技術(shù)上取得了重大突破，也展示了中國在高能物理領(lǐng)域的研發(fā)和創(chuàng)新能力。

江門中微子實驗的建設(shè)過程中，科研團(tuán)隊攻克了多項技術(shù)難題，包括成功研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國際最高光子探測效率的光電倍增管，打破了該領(lǐng)域的國際壟斷，并獲得了歐盟、美國、日本等的專利授權(quán)。此外，還研制出了高強(qiáng)度、高精度、高透光率光電倍增管水下防爆系統(tǒng)，研發(fā)了高潔凈度、高密封、高效率的液體閃爍體純化系統(tǒng)，以及采用水下電子學(xué)的創(chuàng)新設(shè)計，以民用器件實現(xiàn)了航天級別的可靠性。

江門中微子實驗的國際合作也達(dá)到了新的高度。自2014年7月成立國際合作組以來，目前已發(fā)展為17個國家和地區(qū)的74個研究機(jī)構(gòu)的750位科研人員構(gòu)成的大型國際合作組。這種國際合作模式不僅促進(jìn)了科研資源的共享，也為全球科學(xué)家提供了一個共同探索宇宙奧秘的平臺。

隨著江門中微子實驗的建成和運行，預(yù)計在2025年8月，這個大科學(xué)裝置將正式開始取數(shù)，預(yù)計運行約30年。它的成功運行將使中國在中微子研究領(lǐng)域的國際領(lǐng)先地位得到進(jìn)一步鞏固，并與日本的頂級神岡中微子實驗和美國的深部地下中微子實驗形成鼎足之勢，共同推動全球中微子研究的深入發(fā)展。

江門中微子實驗不僅是中國科技實力的展示，更是人類對宇宙起源和基本物理規(guī)律探索的一次偉大嘗試。隨著這個巨大“玻璃球”的建成，我們有理由相信，在未來的科學(xué)探索中，它將為我們揭開更多宇宙的奧秘。