江門中微子實(shí)驗(yàn)探測(cè)器主體即將建成探索宇宙“幽靈”粒子

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2024-11-20 01:50:00 北青網(wǎng)

江門中微子實(shí)驗(yàn)大科學(xué)裝置位于廣東江門地下700米深處，是一個(gè)巨型實(shí)驗(yàn)室?？茖W(xué)家們將利用這個(gè)深埋地下的設(shè)施捕捉和探測(cè)宇宙中最古老最原始的一種基本粒子——中微子。明天，江門中微子實(shí)驗(yàn)探測(cè)器主體即將建成。

中微子是構(gòu)成物質(zhì)世界的基本粒子之一，自宇宙誕生起就扮演著重要角色，在微觀世界和宏觀宇宙中都起著重要作用。如果沒有中微子，太陽不會(huì)發(fā)光，也不會(huì)有銀河系、地球以及人類。從1956年人類首次發(fā)現(xiàn)中微子以來，對(duì)它的探索與研究從未停止，但由于其極難探測(cè)，至今仍有許多未解之謎。中微子被稱為“幽靈”粒子，因其與物質(zhì)相互作用的概率極低，穿透能力特別強(qiáng)，這使得探測(cè)難度極大。

中微子在宇宙中數(shù)量眾多，且早在宇宙之初就已產(chǎn)生。構(gòu)成我們世界的基本粒子包括六種夸克和六種輕子，其中三種輕子是中微子：電子中微子、繆子中微子和陶子中微子。由于中微子的穿透力極強(qiáng)，建在地下700米的江門中微子實(shí)驗(yàn)探測(cè)器既能有效屏蔽宇宙線和其他干擾，又不會(huì)阻礙捕獲中微子?？茖W(xué)家希望通過這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)了解中微子的絕對(duì)質(zhì)量和相對(duì)質(zhì)量差，從而更好地理解物質(zhì)世界和宇宙起源。

圍繞中微子的研究屬于基礎(chǔ)科學(xué)研究范疇，也是國(guó)際上最尖端的科研領(lǐng)域。雖然短期內(nèi)這些研究可能不會(huì)對(duì)日常生活帶來顯著變化，但長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，它們可能會(huì)像麥克斯韋理論預(yù)言電磁波一樣，為未來科技發(fā)展奠定基石，徹底改變?nèi)祟惖纳罘绞健?/p>

江門中微子實(shí)驗(yàn)探測(cè)器擁有世界上最大的單體有機(jī)玻璃結(jié)構(gòu)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，建成后探測(cè)器球體內(nèi)部將灌滿液體閃爍體，外部則充滿超純水。為了確保有機(jī)玻璃能夠承受內(nèi)外不同壓強(qiáng)的液體，研究人員對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行了嚴(yán)格測(cè)試。例如，在江蘇的一個(gè)生產(chǎn)基地進(jìn)行了一場(chǎng)特殊的“拔河”比賽，通過兩輛叉車?yán)兑粔K工字形有機(jī)玻璃體，結(jié)果顯示這種材料具有出色的抗拉扯性能。此外，還進(jìn)行了400千克重錘撞擊試驗(yàn)，證明該有機(jī)玻璃同樣具備優(yōu)秀的耐沖擊性。

(責(zé)任編輯：張小花 TT1000)

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