我们的宇宙产生于一次大爆炸。部分科学家认为,宇宙在大爆炸之初,同时产生了物质世界和反物质世界。那么,在宇宙的起源和演化过程中,曾经存在过反物质世界去哪儿了?
--捕捉中微子有何作用?
我们的宇宙中充斥着大量的中微子,大部分为宇宙大爆炸的残留,大约为每立方厘米300个。科学家普遍认为,广泛存在于物质世界中的中微子,就包含了反物质世界的重大信息。
其实,我们地球本身也会发出中微子,而这些中微子的构成与我们现在看不到的结构有关系。
中微子是宇宙形成之初就存在的最古老也最原始的基本粒子,携带着非常多重要的神秘信息,研究中微子对于认识宇宙和我们现存的世界物质都具有非常重要的意义,也是国际最前沿的基础科学。
江门中微子实验2013年立项,2015年开工建设地下实验硐室,2021年底,地下硐室交付使用并开始探测器安装。目前,江门中微子实验中心探测器最内层的有机玻璃球已合拢,外层的不锈钢网架和光电倍增管也在有序合拢中,预计11月底完成全部安装任务,并启动超纯水、液体闪烁体的灌装,2025年8月正式运行取数,预计运行约30年。
作为我国大科学工程建设在粤港澳大湾区的重大布局,江门中微子实验以测量中微子质量顺序为首要科学目标,同时也将深入研究大气中微子、太阳中微子、地球中微子、超新星中微子等。
--江门中微子实验装置什么样?
江门中微子实验有机玻璃球内径35.4米,大约有12层楼高。由263块12厘米厚的烘弯球面板和上下烟囱粘接而成,有机玻璃净重约600吨,是世界最大的单体有机玻璃球。
有机玻璃球作为探测中微子的靶物质液闪的容器,将承载20000吨液闪,同时整个球体置于纯水中运行,运行中需要长期承受约3000吨的浮力,该受力通过有机玻璃节点、连接杆和不锈钢节点传递到不锈钢网壳主结构上,在连接杆上装有传感器进行受力监测。特殊设计的不锈钢结构预埋入有机玻璃中作为有机玻璃节点,经过反复设计优化和上百次试验最终获得超高承载能力,并且部分不锈钢节点采用碟簧设计方案、有效改善了有机玻璃节点的受力分布。
江门中微子实验建成后将成为国际中微子研究的中心之一,与日本的神冈中微子实验和美国的深部地下中微子实验,形成中微子研究的鼎足之势。