中國廣東省的江門地下中微子觀測站(JUNO)已於2025年8月26日正式啟用,標誌著粒子物理學研究領域的一項重大里程碑。經過十餘年的精心籌備與建設,JUNO已成為全球規模最大、精度最高的中微子專用科學設施。
中微子是質量極小且不帶電的亞原子粒子,能夠穿透物質而不被察覺。JUNO探測器是一個直徑35.4公尺的壓克力球體,沉浸在一個44公尺深的地下水池中,其深度達700公尺。該裝置內含20,000噸閃爍液,並配備超過45,000個光電倍增管,用於偵測中微子的相互作用。
JUNO的主要科學目標是確定中微子的質量排序,這是粒子物理學中的一個基本問題。此外,它還將深入研究來自太陽、超新星、大氣層和地球的中微子,為探索未知物理學,包括尋找惰性中微子和質子衰變開闢新途徑。該實驗預計將運營至少30年,並具備升級潛力,以搜尋無中微子雙貝塔衰變,這將有助於證明中微子是否為馬約拉納粒子。
JUNO項目是一項國際合作,匯聚了來自17個國家和地區的74個機構、超過700名研究人員。該觀測站的建設耗資約27億人民幣(約3.77億美元),其中中國承擔了約80%的建設成本。此次啟動標誌著中微子研究的重大進展,預計在未來幾年內將為我們理解宇宙和基礎物理學做出開創性貢獻。
JUNO的啟用不僅是中國科學實力的體現,更是全球科學家攜手合作的典範。透過如此精密且大規模的設施,科學家們得以以前所未有的精確度探索宇宙最深層的奧秘。例如,JUNO的數據將有助於釐清中微子質量排序,這對於理解宇宙的演化和基本粒子性質至關重要。此外,該實驗還將提升中微子振盪參數的測量精度,並為研究太陽、超新星等天體物理現象提供寶貴數據,進一步拓展我們對宇宙的認知邊界。