埃门中微子实验检测到“幽灵粒子”

从地面入口搭乘缆车，沿着倾斜的隧道缓缓下行。大约15分钟后，随着球迷的呼喊声，记者来到了宽敞明亮的地下空间。江门中微子实验（JUNO）位于地下700米处。
11月19日，中国科学院高能物理研究所在这里召开新闻发布会，宣布JUNO装置建造成功并展示其首个物理成果。利用JUNO运行59天后获得的数据，JUNO联合团队成功测量了两个重要的太阳中微子振荡参数，测量精度比之前的最佳结果提高了1.5至1.8倍。
作为全球首个新一代超大超高精度中微子实验装置，JUNO将解决怎样的科学难题？中微子研究对公众意味着什么？为何我们要不遗余力如何提高中微子振荡参数测量的准确性？针对上述问题，科技日报记者采访了相关专家。
问题一：中微子具有隐形特性。研究它们时会发现什么秘密？
中微子是一种“幽灵粒子”，很容易进入地球和人体，几乎不留下任何痕迹。 “这种很少与物质相互作用的‘隐形’特性使中微子成为完美的宇宙信使，传递有关宇宙诞生和演化的古老信息。” JUNO合作小组发言人、中国科学院高能物理研究所院士王一方表示，JUNO是致力于中微子研究的伟大科学仪器。
“中微子可以分为三种类型：电子中微子、μ子中微子和τ中微子。JUNO的主要目标是确定这三种中微子的质量级。“微子，就是发现哪些是最重的，哪些是最轻的。”中国科学院高能物理研究所所长曹军表示，这是当前中微子物理中最基础的科学问题之一。
JUNO还将精确测量中微子振荡参数，并开展太阳中微子、陆地中微子、超新星中微子、大气中微子和质子衰变等截面研究。
“通过这些研究，朱诺号将揭开天体和行星的奥秘，并探索背景宇宙信号。我们还相信这些研究将极大地提高我们对中微子的理解，我们希望发现打破当前理论框架的新物理学。 ”中士说。
第二个问题：对于我们普通人来说，回到万物之初意味着什么？
“中微子与我们之间最直接的联系可以追溯到万物之初，决定了我们能否存在。”王一方说。
大爆炸后不久，宇宙就充满了微小的“密度涨落”，它们是未来所有星系、恒星甚至生命的原始“种子”。但如果中微子根本没有质量，它们将以光速传播并消灭所有这些珍贵的第一批“种子”。
王一凡解释说，小质量会减慢中微子的速度，保留并放大早期宇宙的“密度涨落”。最终，引力能够成功地凝聚银河系、银河系、太阳、地球和人类。
“我们正在研究的本质上是对自然规律的纯粹探索。当然，它在短期内可能没有直接用处，但从长远来看，它的价值是不可预测的。就像电刚被发现的时候，人们不知道它将来会用来做什么。”曹军说，“这正是基础研究的意义。 “我们首先了解世界，然后了解世界的种子改变世界往往就埋藏在这种理解之中。”
问题三：为什么要重点测量振荡参数并努力提高精度？
我们目前测量的中微子振荡参数本质上是基本常数。这些参数的精确值对于许多前沿研究至关重要。
“例如，物理学中一个未解之谜：中微子是它们自己的反粒子吗？这个问题的答案直接关系到我们为什么能够存在于这个宇宙中。”曹军表示，这个问题的最终定论将取决于对中微子基本参数的准确理解。如果这些基本参数不能准确测量，科学界将花费十几年的时间设计多个新的实验来重复测试。“可能需要花费大量的资金和投入大量的资源。”
曹军认为，如果这些参数测量准确的话足够了，许多原本模糊的物理图像将变得非常清晰，这可以用来测试标准物理模型之外是否存在新物理。
JUNO 提出的第一个结果清楚地体现了这种精密测量概念。这一结果显着提高了太阳中微子振荡参数测量的精度。该参数可以通过两种方式测量。一种方法使用太阳发射的中微子，另一种方法使用核反应堆产生的中微子。然而，之前两种方法对一种中微子振荡参数（质量差平方）的测量结果不一致，相差约 1.5 个标准差。
“这种差异可能是由于实验误差造成的，但也可能暗示着新物理的存在。我们的高精度测量可以澄清这种差异，更准确地解决测量差异。”王一方解释（江门科技报11月19日）。
（编辑：罗芝芝、陈健)
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