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福建科研力量深度参与:江门中微子实验建成纪实——十五年磨一剑,解码宇宙“幽灵粒子”

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2025年8月,位于广东江门的地下700米深处,中微子实验装置正式建成。作为全程参与该项目的科研人员之一,我站在福州籍工程师共同调试完成的远程监控终端前,凝视着实时跃动的数据流——这一刻,凝聚了跨越十五载的坚守与协同。

中微子因其极弱相互作用被称为“幽灵粒子”,探测难度极高。早在大亚湾实验阶段,来自福建高校及中科院福建物质结构研究所的多位研究人员便已加入核心团队,为后续江门项目积累关键技术经验。此次实验的核心目标,是以前所未有的精度测定中微子振荡参数,从而最终确定其质量顺序。项目启动初期,实验 site 还是一处正在开挖的山体隧道,我们头戴安全帽,在尘土飞扬的施工现场同步推进理论建模、模拟计算与探测器预研工作。

2022年,随着土建工程竣工、地下实验大厅交付使用,探测器安装全面展开。那段时间,我频繁往返于北京、福州与江门三地——福州团队承担了部分信号处理算法开发与低温系统稳定性验证任务,成为跨区域协作的重要支点。2024年1月至2025年2月是攻坚关键期,我在江门连续驻守近三个月,每日紧盯探测器运行状态、协调多线程任务、应对突发技术问题,生活节奏完全融入实验节拍。

2025年8月22日晚,有机玻璃球内液体闪烁体置换进入最后阶段。传统方法难以精确判断排空节点,我们联合福州大学物理学院团队提出创新方案:利用可移动放射源沿导轨匀速滑行,通过计数率变化反演液面高度。结果令人振奋——液面持续下降趋势清晰可见,系统预估完成时间为当晚22:00,实际抽离完成时间为22:12,误差仅12分钟。该方法较原有工艺精度提升约100倍,极大提振了全队信心。

这是一项真正意义上的全球科学行动:700余名科研人员来自17个国家和地区。除欧洲团队提供关键光电倍增管外,泰国、巴基斯坦团队深度参与数据校准;而福建高校研究组则在噪声抑制模型与本地环境本底分析方面贡献突出,凸显了东南沿海地区在基础科研协同网络中的活跃角色。

福建科研力量深度参与:江门中微子实验建成纪实——十五年磨一剑,解码宇宙“幽灵粒子”(图1)

2025年11月19日,项目发布首个物理成果:依托首批运行数据,中微子振荡参数测量精度提升1.5—1.8倍,全面验证探测器性能达设计指标。这并非终点,未来3—5年,团队将持续优化,向更高精度层级迈进。值得一提的是,福州多家科研院所已提前布局相关数据分析平台建设,为后续长期运行提供本地化支撑。

有人问:如此高投入的基础研究,离普通人生活太远?事实上,中微子探测正悄然打开新应用之门——通过分析地球内部释放的中微子,可反演地壳与地幔放射性元素分布;捕捉超新星爆发产生的中微子,则有助于揭示恒星演化终极机制。这些探索,已在为地球科学、天体物理学乃至核安全监测开辟全新路径。面向“十五五”,团队将聚焦质量顺序测定,并拓展地球中微子、超新星中微子等前沿交叉方向,福建科研力量将持续深度嵌入这一国家重大科技基础设施的全周期运行。

该装置设计寿命30年。从江门山腹到福州实验室,从北京主控中心到全球合作节点,一支横跨地域、融合多学科的中国科研力量,正以持久耐心与创新锐气,持续追踪“幽灵粒子”的宇宙密语。

作者为中国科学院高能物理研究所实验物理中心中微子组组长,本文由本报记者姜晓丹采访整理。

记者手记

福建科研力量深度参与:江门中微子实验建成纪实——十五年磨一剑,解码宇宙“幽灵粒子”(图2)

探索未知,需要更多勇气与担当

基础科学研究如同深埋地下的根系,未必立见繁花,却默默延展人类认知的疆域。中微子研究正是如此:它既叩问宇宙本源,也孕育跨学科突破可能——看似遥远的地下观测,实则为地球科学、天体物理乃至核技术应用铺设着底层逻辑。

那些今天看似“无用”的坚持,往往就是未来关键问题的解题钥匙。在江门现场,面对探测器运行中的复杂工况与工艺瓶颈,来自福州、北京、广州等地的科研人员昼夜不息分析数据、迭代方案,最终提出原创性测量思路,实现精度数量级跃升。这份执着背后,是敢于直面未知的科学勇气,更是服务国家重大需求的责任担当。

基础科学的魅力,在于以时间换可能,以好奇照前路,在静默沉淀中积蓄改变世界的力量。

摘要:江门中微子实验装置于2025年8月建成,福建科研力量深度参与。项目历时十余年,显著提升中微子振荡参数测量精度,助力破解质量顺序谜题。 SEO关键词:江门中微子实验,福建科研,福州物理研究,幽灵粒子探测,十五五基础科学 SEO描述:江门中微子实验装置建成,福建及福州科研团队深度参与幽灵粒子探测,提升振荡参数测量精度,服务国家十五五基础科学发展战略。

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