地下700米JUNO探测器建成，提升中微子探测精度探索宇宙
搭乘缆车沿着斜井隧道缓缓下降，耳边传来鼓风机持续的轰鸣声。大约一刻钟后，一个宽敞明亮的地下空间映入眼帘。这里位于地下700米深处，正是江门中微子实验（JUNO）的所在地。近日，中国科学院高能物理研究所在此举行新闻发布会，宣布JUNO装置已成功建成，并公布了其首个物理研究成果。基于该装置运行59天所获取的数据，研究团队成功测定了一个关键的"太阳中微子振荡参数"，测量精度较此前最佳结果提升了1.5至1.8倍。
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作为全球首个建成的新一代超大规格、超高精度中微子实验装置，JUNO肩负着探索宇宙奥秘的重要使命。中微子被称为"幽灵粒子"，因其几乎不与物质发生相互作用，能够轻松穿透地球和人体，成为传递宇宙信息的理想载体。JUNO合作组发言人、中国科学院高能物理研究所王贻芳院士表示，该装置的核心目标之一是确定电子中微子、缪中微子和陶中微子这三种中微子的质量顺序，即明确它们中谁最重、谁最轻。这个问题是当前中微子物理领域最根本的科学问题之一。
除了质量顺序研究，JUNO还将精确测定中微子振荡参数，并开展太阳中微子、地球中微子、超新星中微子、大气中微子以及质子衰变等多方面的交叉研究。中国科学院高能物理研究所所长曹俊指出，这些研究有助于深入理解天体和行星的内部结构，同时搜寻宇宙背景信号。通过这些探索，研究团队期望能够推动对中微子性质的认知，甚至发现超越现有理论框架的新物理现象。
中微子与人类的存在有着深远联系。王贻芳解释道，在宇宙大爆炸后的极早期，空间中存在着微小的"密度涨落"，这些涨落是未来星系、恒星乃至生命形成的原始"种子"。如果中微子完全没有质量，它将以光速运动，从而抹平这些珍贵的初始涨落。正是因为中微子具有微小的质量，其速度得以减缓，使得宇宙早期的密度涨落得以保留并放大，最终引力量成功凝聚出星系、银河系、太阳、地球以及人类。曹俊补充道，研究中微子本质上是对自然规律的纯粹探索，虽然短期内可能没有直接应用，但从长远来看，其价值不可估量。就像电的发现初期，人们无法预知其未来用途一样，基础研究的价值往往隐藏在对世界的理解之中。
提高中微子振荡参数的测量精度具有深远意义。这些参数是自然界的基本常数，其精确数值对许多前沿研究至关重要。曹俊举例说明，物理学中一个未解之谜是中微子是否是自身的反粒子，这一问题的答案直接关系到人类为何能够存在于宇宙中。要解答这一问题，必须准确了解中微子的基本参数。如果参数测量不准确，科学界可能需要耗费大量时间和资源设计多个新实验进行反复验证。曹俊认为，精确测量这些参数能够使许多模糊的物理图像变得清晰，并为检验是否存在超出标准物理模型的新物理提供依据。
JUNO发布的首个成果正是其精确测量理念的体现。该成果显著提高了"太阳中微子振荡参数"的测量精度。此前，利用太阳发出的中微子和核反应堆产生的中微子两种方法测量的质量平方差结果存在约1.5倍标准偏差的不一致。王贻芳解释，这种不一致可能源于实验误差，但也可能暗示存在新物理。通过高精度测量，研究团队能够以更高的准确度澄清这一差异，解决测量结果不一致的问题。
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