一只位于地下700米深处的"大眼睛"，在睁开不久后便带来了令全球物理学界振奋的消息。
广东江门，地下700米深处。一个相当于20层楼高的巨型有机玻璃球静静矗立，里面装着2万吨液体闪烁体。这就是中国科学家为捕捉"幽灵粒子"而布下的天罗地网--江门中微子实验装置（JUNO）。
11月19日，中国科学院高能物理研究所宣布，江门中微子实验在运行仅两个月后就交出亮眼"成绩单"：通过对8月26日至11月2日共59天有效数据的分析，测量出描述中微子振荡的两个参数，精度比此前国际最好记录提高了1.5-1.8倍。
中国科学院高能物理研究所所长曹俊表示："这不仅证明江门中微子实验的性能完全达到甚至超过设计预期，更让人类距离确定中微子质量顺序的目标近了一大步。"
01 "幽灵粒子"：宇宙中的隐身过客
中微子是构成物质世界的基本粒子之一，对于研究宇宙演化历史有重要意义。
这种被称为 "幽灵粒子" 的基本粒子，几乎无处不在。每秒有3亿亿个太阳中微子穿过每个人的身体，我们却丝毫感觉不到。
中国科学院院士、江门中微子实验首席科学家王贻芳解释："中微子几乎不与任何物质相互作用，穿透能力特别强。打个比方，地球的直径约是12700多公里，穿过地球这么厚的物质，100亿个中微子可能只会被截住一个。"
正是这种神秘的特性，使中微子成为完美的宇宙信使，携带着关于宇宙诞生与演化的古老信息。
02 地下捉"鬼"：700米岩层过滤宇宙射线
为何要在地下700米深处建造这个庞大的科学装置？
答案是为了过滤宇宙射线"噪音"。
王贻芳告诉记者："地面上有很强的宇宙射线，会干扰对中微子的探测。700米山体和岩层相当于过滤器，可将宇宙射线的强度大幅降低，让研究者得到纯净的中微子信号。"
江门中微子实验是世界上首个运行的超大规模、超高精度中微子专用大科学装置。其探测器核心是装在巨型有机玻璃球里的2万吨液体闪烁体，这个玻璃球是目前全球最大的有机玻璃容器，让液体闪烁体的体积比国际现有最大规模增大了20倍。
"这让探测器就像一只灵敏度拉满的'大眼'，能精准捕捉并探测中微子。"王贻芳说。
03 技术突围：创下多项"世界之最"
建设如此庞大的地下科学装置，面临着前所未有的技术挑战。
王贻芳坦言："之前国际上类似的实验只有我们的1/20，甚至1/50，不可能沿用过去小装置的方法，必须发明全新的技术。"
凭借一股拼劲，王贻芳带领团队研制出新型光电倍增管及其水下防爆系统；研发出高洁净度、高密封、高效率的液闪纯化系统；完成直径41.1米的不锈钢网架等关键部件的设计、研制及安装；制造出直径达35.4米的有机玻璃球……创下多个"世界之最"。
江门中微子实验装置从今年8月26日开始运行取数。这个装置设计寿命是30年，王贻芳表示："除非关门，或者被拆掉，否则我一直都会为它操心，直到我闭眼那天。"
04 科学目标：揭开宇宙最大谜团之一
江门中微子实验的核心科学目标是确定三种中微子的质量顺序。
曹俊解释说："中微子可以分为三种：电子中微子、缪中微子和陶中微子。JUNO的核心目标，是确定这三种中微子的质量顺序，也就是搞清楚它们当中究竟哪个最重、哪个最轻。这是当前中微子物理最根本的科学问题之一。"
JUNO还将精确测量中微子振荡参数，并对太阳中微子、地球中微子、超新星中微子、大气中微子、质子衰变等进行交叉研究。
"通过这些研究，JUNO将揭示天体和行星的内部奥秘，并搜寻宇宙背景信号。我们也相信，这些研究将极大推动我们对中微子的理解，并有望发现突破当前理论框架的新物理。"曹俊说。
05 宇宙意义：中微子决定了人类能否存在
研究中微子这样的基础科学，对普通人有什么意义？
王贻芳给出了一个引人深思的回答："中微子与我们的最直接联系，可以追溯到万物的开端。它决定了我们能否存在。"
在宇宙大爆炸后的极早期，空间中曾遍布着微小的"密度涨落"，它们是未来所有星系、恒星乃至生命的原始"种子"。
但如果中微子完全没有质量，它就会以光速飞驰，从而将这些珍贵的初始"种子"全部抹平。
王贻芳进一步解释，正是因为有一点点微小的质量，中微子才得以减缓速度，允许宇宙早期的"密度涨落"被保留并放大，最终引力才能成功地凝聚出星系、银河系、太阳、地球以及人类。
06 探索历程：从大亚湾到江门的接力
江门中微子实验并非中国科学家在中微子研究领域的首次亮相。
2003年，王贻芳带领团队论证设计了中国第一代中微子实验装置--大亚湾中微子实验，并于2012年发现新的中微子振荡模式。《科学》杂志将这个发现列为当年"全球十大科学进展"。
如今，江门中微子实验接过了接力棒，开始测量中微子的质量顺序，有望揭开"幽灵粒子"的另一个神秘面纱。
从提出中微子假说，到首次发现中微子，再到证明中微子具有极其微小的质量，全世界科学家用了将近70年。中微子质量排序是目前全球争相研究的前沿热点难题，在此之前，有关中微子的重大发现，多次获得诺贝尔物理学奖。
07 国际竞赛：悄然开启的中微子探索竞赛
中微子，从1930年起就吸引着全球科学家的目光，一代代研究者前赴后继。
现在，江门中微子实验的数据开始大量产生并在合作组内共享，一场揭开中微子奥秘的国际竞赛，已经悄然开启。
从日本超级神冈探测器、美国深部地下中微子实验，到加拿大萨德伯里中微子观测站，全球顶尖科研装置纷纷"亮剑"，虽技术路径不同，但目标一致--以中微子为探针，撬开人类未知的大门。
王贻芳表示："谁能赢，取决于谁先做出探测器。当然，科学上很大程度上也有运气在里面。"
他预计未来三五年，他们的研究会有比较好的成果，"如果运气好的话，能碰上一次超新星爆发。虽然银河系每百年才有一次超新星爆发，人类已有300多年未见，未来30年再看到一次的可能性，应该说不小。"
从酝酿筹建到运行取数，王贻芳陪伴江门中微子项目走了17年。当被问及是否有过动摇，他甚至被质疑时，他的回答简单而坚定："中国有领先的科学装置最重要，我们不能缺席基础科学研究的最前沿。"
如今，这个深埋岭南大地之下的科学重器，正以超高精度打开探索微观世界的新窗口，为人类揭开宇宙奥秘写下新篇章。
