在广东江门开平市的金鸡镇,有一座看似普通的山丘。但如果你能像穿墙术一样垂直向下潜入地底700米,你会置身于一个只有科幻电影里才会出现的场景:一个直径35.4米的巨大透明球体悬浮在水中,像一只沉睡在地壳深处的巨型眼睛。这就是刚刚建成的江门中微子实验(JUNO)探测器。就在2025年的11月,这个庞然大物在“睁眼”观测了不到两个月后,向世界抛出了一份震撼的成绩单:它用59天的数据,做到了全世界过去几十年都没做到的事。~~~~59天 VS 几十年物理学界有一句玩笑话:中微子是宇宙中最著名的“隐形人”,或者叫它“幽灵粒子”。它们在这个宇宙中无处不在,每秒钟就有亿万个中微子穿过你的身体,但你毫无感觉,因为它们几乎不与任何物质发生反应。要捕捉它们,就像用网去兜住一阵风,极难。然而,根据中国科学院高能物理研究所最新发布的消息,JUNO自2025年8月26日正式开始取数,到11月2日,仅仅积累了59天的有效数据。结果呢?就在这短短两个月里,JUNO对“太阳中微子振荡参数”的测量精度,比过去几十年全球所有同类实验加起来的精度总和,还要高出1.6倍。这就好比大家都在漆黑的屋子里用老式尺子量大象,量了几十年,虽然大概知道大象多大,但总有误差。JUNO一上来,就像打开了一把激光测距仪,瞬间给出了一个精确到毫厘的答案。~~~~确认“物理学悬案”那么,测得这么准到底有什么用?是为了确认一桩物理学界的“悬案”。我们要科普一个概念:中微子振荡。简单说,中微子有三种“口味”(也就是三种类型)。它们在飞行过程中,会从一种口味变成另一种口味。就像一个变脸演员,从太阳飞到地球的路上,一直在不停地换面具。这种现象就叫“中微子振荡”。科学家一直在通过两种方式观察这种“变脸”规律: 1、看太阳发出的中微子。 2、看核反应堆(如核电站)产生的中微子。但在过去,大家发现了一个尴尬的问题:这两种方法测出来的结果,总是有一点对不上。虽然差别不大(物理学术语叫1.5倍标准差),但就像鞋子里的一粒沙子,让人怀疑是不是现有的物理理论(标准模型)哪里不够完美,或者藏着什么我们不知道的新物理机制。这就是著名的“太阳中微子张力”。以前,因为仪器不够准,大家还可以安慰自己说:“可能是误差吧。”但现在,JUNO用它无与伦比的精度,一锤定音:这个差异是真实存在的。 它不仅确认了之前的观测差异,而且给出了史上最精确的数据。这意味着,科学家必须正视这个问题。也许通往新物理世界的大门,正在被撬开一条缝隙。~~~~它是如何做到的?JUNO之所以能一战成名,靠的是极致的“纯净”和“敏感”。那个巨大的透明球体里,装满了2万吨特制的液体(液闪)。这种液体极其纯净,一旦有中微子撞击到里面的原子,就会发出极其微弱的闪光。为了捕捉这转瞬即逝的微光,球体外围密密麻麻包裹着45,000多只“电子眼睛”(光电倍增管)。哪怕只有几个光子产生,都会被这些灵敏的眼睛捕获。这是一个汇聚了全球智慧的奇迹。来自17个国家、74个机构的700多位科学家参与其中。从2015年动工,到2024年底建成,这只“巨眼”克服了无数工程难题,才换来了今天这种“出道即巅峰”的性能。~~~~只是一个开始两个月的数据就已经如此惊人,但这只是JUNO长达30年科学寿命的序章。接下来的日子里,它还要去挑战更难的任务:测定中微子的质量顺序(这关系到我们理解宇宙的演化),监测超新星爆发,甚至去探索那些超出我们现有认知之外的物理现象。正如JUNO项目发言人王贻芳院士所说,现在的精度证明了探测器表现完美。而来自德国、法国、意大利等国的合作者们也难掩激动,他们看到了一台将在未来数十年主宰中微子物理版图的机器已经轰然启动。此时此刻,在地下700米的深处,那只巨大的眼睛依然在黑暗中静静注视着。每一秒,它都在捕捉着来自宇宙深处的秘密信号,而人类对物质世界最深层的理解,也正随着这些信号一点点变得清晰。~~~~~~图源:Yuexiang Liu/JUNO Collaboration信源:Angel Abusleme et al, Initial performance results of the JUNO detector, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2511.14590
