直径35.4米的有机玻璃球、2万吨液体闪烁体、4.5万只光电倍增管--所有这些组成了一座位于广东江门地下700米的科学奇观。
2025年8月26日，广东江门地下700米的山体深处，一个举世瞩目的科学装置正式启动运行。经过十余年的精心设计和建设，江门中微子实验（JUNO）成功完成了2万吨液体闪烁体的灌注工作，开始捕捉宇宙中的"幽灵粒子"--中微子。
这是国际上首个运行的超大规模和超高精度中微子专用大科学装置，其探测器关键性能指标全面达到或超越设计预期，标志着我国在粒子物理学领域迈出重要一步。
01 什么是"幽灵粒子"？
中微子是构成物质世界的基本粒子之一，也是宇宙中最古老、数量最多的粒子。从宇宙大爆炸起就弥散在宇宙中，无处不在却又"神出鬼没"。
它们质量极轻、运动速度接近光速，几乎不与任何物质发生反应。瞬间就有上亿中微子穿透人体，但我们根本无法察觉。
直到1956年，人类才首次在核反应堆捕捉到中微子的踪迹。此后，中微子一直是物理学研究的重要课题，但仍有许多未解之谜。
02 地下700米的"巨型捕手"
江门中微子实验装置位于广东省江门市附近地下700米处。该装置的核心是一个有效质量达2万吨的液体闪烁体探测器。
这个中心探测器被安置在地下实验大厅44米深的水池中央。一个直径41.1米的不锈钢网壳作为主支撑结构，承载着包括35.4米直径的有机玻璃球、两万吨液体闪烁体以及大量光电倍增管等关键部件。
探测器内外壁镶嵌着约4.5万只光电倍增管，这些被科学家称作"黄金瞳"的精密设备能够探测中微子与液闪相互作用产生的闪烁光，并将其转换为电信号输出。
03 破解中微子质量排序难题
江门中微子实验的主要科学目标是解决粒子物理学领域未来十年内的重大问题：中微子质量排序。
该装置可以探测53公里外台山和阳江核电站产生的中微子，并以前所未有的精度测量它们的能谱。
与国际同类实验相比，江门中微子实验对质量顺序的测定不受地球物质效应和其他未知中微子振荡参数的影响，并将显著提高6个中微子振荡参数中的三个参数的精度。
04 技术突破与创新
江门中微子实验的建设过程本身就是一项技术壮举。在灌装过程中，项目团队首先在45天内完成超过6万吨超纯水的灌注，将内外有机玻璃球的液位差控制到厘米量级，流量偏差不超过0.5%。
随后历经半年的精细操作，将2万吨液体闪烁体精准注入直径35.4米的有机玻璃球内，并同步完成原有纯水的置换。所有这些操作都满足了超纯水与液体闪烁体的超高洁净度、透明度和极低放射性本底等特殊要求。
特别值得一提的是，光电倍增管内部金属薄膜厚度只有几十纳米，这项曾经被国外严密封锁的核心技术，被中国科学家通过千万次试验成功突破，使单个光电倍增管的价格降低了一倍以上，节省成本几亿元。
05 国际合作与科学使命
江门中微子实验是中国科学院高能物理研究所主导的重大国际合作项目，成员涵盖来自17个国家和地区、74个科研机构的近700名研究人员。
除了中微子质量排序问题，该实验还将对来自太阳、超新星、大气和地球的中微子开展前沿研究，开启探索未知物理的新窗口。
江门中微子合作组发言人王贻芳表示："这是国际上首次运行这样一个超大规模和超高精度的中微子专用大科学装置，将使我们能够回答关于物质和宇宙本质的基本问题。"
06 中国深地实验室群星闪耀
就在江门中微子实验正式运行的前一天，另一则消息同样令人振奋：位于四川凉山州的中国锦屏地下实验室已诞生50余项国际领先研究成果。
锦屏地下实验室以岩石覆盖最深、宇宙线通量最小、辐射本底最低、可用空间最大的绝对优势，成为全球深地科学研究的重要阵地。这些深地实验室的形成，彰显了中国在基础科学研究领域日益增强的实力和雄心。
07 未来展望
江门中微子实验设计使用寿命可达30年，后期可升级改造为世界最灵敏的无中微子双贝塔衰变实验。
这样的升级将探测中微子绝对质量，检验中微子是否为马约拉纳粒子，从而解决粒子物理、天体物理和宇宙学的前沿交叉热点难题，并深刻影响我们对宇宙的理解。
从看不见摸不着的"幽灵粒子"，到一步步揭开神秘面纱，江门中微子实验正是通向未知宇宙的一扇新窗口。
这个直径35.4米的有机玻璃球内，2万吨液体闪烁体正在静静等待与宇宙"幽灵粒子"的相遇。
4.5万只光电倍增管如同黄金瞳，随时准备捕捉那仅相当于手机屏幕亮度百亿分之一的微弱荧光。
江门中微子实验的设计使用寿命长达30年，它还将被升级改造为世界最灵敏的无中微子双贝塔衰变实验，从而深刻影响我们对宇宙的理解。
