在广东江门一处幽深的山体内部，一个直径超过35米的巨大有机玻璃球正悄然运转，它肩负着捕捉宇宙中最神秘粒子——中微子的重任。2025年8月26日，江门中微子实验（JUNO）正式启动数据采集，标志着中国在基础物理研究领域迈出了历史性的一步。这个历时十余年建设的科学装置，将挑战粒子物理学界悬而未决的重大问题：中微子质量排序。

一、捕捉”宇宙幽灵”的世纪挑战

中微子被称为”幽灵粒子”，是构成物质世界的基本粒子之一。它们自宇宙大爆炸起就充斥在宇宙各个角落，每秒钟都有数以万亿计的中微子穿过我们的身体。然而，这种无处不在的粒子几乎不与任何物质发生反应，使得探测变得异常困难。直到1956年，科学家才首次在核反应堆中证实了中微子的存在。

中国科学院高能物理研究所所长王贻芳院士解释道：”中微子的研究之所以重要，是因为它们可能蕴含着宇宙起源和演化的关键信息。了解中微子的性质，将帮助我们解答物质为何存在、宇宙如何演化等根本性问题。”

二、从大亚湾到江门的科研接力

中国的中微子研究始于2003年的大亚湾中微子实验。该项目在2012年取得重大突破，首次精确测量到中微子振荡的第三个混合角θ13，这一成果入选《科学》杂志年度十大科学突破。如今，江门中微子实验接过了科研接力棒，将研究推向更深层次。

江门实验选址在距阳江和台山核电站约53公里的位置，这个距离被精心计算为研究中微子振荡的最佳位置。项目总工程师马骁妍介绍：”我们在地下700米深处建造这个实验室，是为了屏蔽宇宙射线的干扰。这里的岩石覆盖相当于2000米水深的屏蔽效果。”

三、精密探测器的技术突破

江门中微子实验的核心是一个装载2万吨液体闪烁体的有机玻璃球，外壁镶嵌着数万只光电倍增管。当中微子与液体闪烁体发生反应时，会产生微弱的光信号，这些信号将被放大、记录和分析。

“建设如此高精度的探测器，每一步都是挑战。”马骁妍说，”我们仅用45天就完成了6万多吨超纯水的灌注，将内外有机玻璃球的液位差控制在厘米量级，流量偏差不超过0.5%。”这种精度控制为探测器的稳定运行提供了保障。

四、国际合作破解科学难题

江门中微子实验是中国主导的国际合作项目，由中国科学院高能物理研究所牵头，汇集了来自17个国家和地区的约700名研究人员。这种国际合作模式不仅共享了科研资源，也促进了技术交流。

实验将首先解决中微子质量排序问题，即确定三种中微子的质量顺序。此外，它还将以更高精度测量中微子振荡参数，并研究超新星、地球和太阳产生的中微子。项目设计使用寿命达30年，未来还可升级为无中微子双贝塔衰变实验，探索中微子的绝对质量和马约拉纳粒子性质。

五、基础研究的深远意义

中微子研究看似远离日常生活，实则对未来科技发展具有深远影响。理解中微子性质可能带来革命性的技术突破，如新型通信方式或能源技术。同时，这项研究也将深化我们对宇宙演化的认识。

“基础科学是技术创新的源泉。”王贻芳院士强调，”20世纪初对量子力学的研究，当时看来毫无实用价值，却为后来的半导体、激光等技术奠定了基础。中微子研究同样可能带来意想不到的突破。”

随着江门中微子实验的正式运行，中国在粒子物理研究领域迈入世界前列。这个地下700米的科学装置，如同一个倾听宇宙低语的巨大耳朵，正在记录来自宇宙深处的信息，为人类解开物质和宇宙的奥秘提供新的线索。在探索自然规律的道路上，中国科学家正以开放合作的姿态，为人类科学事业作出重要贡献。