我们为何存在于宇宙中？中国可能给出答案，有望重新定义物理学

抖音热门 2025年08月28日 04:57 1 admin

【军武次位面】作者：丰羽

据环球网8月26日报道，在广东江门地下700米深处，中国自主建造的江门中微子实验大科学装置正式启动运行。

这是目前全球首个投入使用的超大规模、超高精度中微子探测装置，也是中国基础科学领域近年来最重要的一次突破。

该装置位于江门市鹤山市大凹村，科研团队在深埋的岩层之下开辟出一座巨大的科学空间，内部搭建了世界最大的球形探测器，装满了两万吨超纯液体闪烁体，四周密布着4.5万只光电倍增管，形成一个几乎封闭的观测环境，用来捕捉极其微弱的中微子信号。

江门中微子实验的核心任务，是探测中微子，并以目前世界最高的精度测量它们的能谱。

中微子几乎不与物质作用，捕捉它们就像在无垠的黑暗中寻找最微弱的光。

科研团队为此把探测器放在地下700米厚岩层之下，隔绝大部分宇宙射线干扰，同时借助大体积液体闪烁体和成千上万只高灵敏度光电倍增管，力求在极低的噪声背景中找到那些几乎看不见的粒子踪迹。

江门中微子实验的精度与规模，意味着中国将在未来几十年中握有最重要的实验数据，而这些数据将直接影响全球科学家对宇宙起源、物质结构和粒子理论的认识。

（央视新闻截图）

中微子是理解宇宙最根本规律的关键窗口，可以让人类了解银河系如何演化，宇宙最初的能量如何分布。

中微子的特性与粒子物理学的核心理论密切相关，而我们目前的标准模型却对它们知之甚少。

理论上，中微子的质量应当接近零，但实验已经证明并非如此，它们的质量虽小，却确实存在。

那么问题就来了，它们的三种形态到底谁重谁轻？为什么它们会在不同形态之间振荡？它们是否是自己的反粒子？每一个问题都牵动着现代物理的根基。

而考虑到中微子与宇宙命运的关联，意味着，我们之所以存在，可能正是因为中微子某些未被人类理解的特性。

所以说，中微子是粒子物理、天体物理和宇宙学交汇点上的关键拼图，理解它们，可能让人类重新认识自己的起源。

（江门中微子探测器）

江门中微子实验属于改变游戏规则的项目，因为它在装置规模和技术能力上同时实现了跨越式突破。

整个探测器的直径达到35.4米，内部装载两万吨超纯液体闪烁体，这些液体的纯度要求极高，任何微小的放射性杂质都会干扰观测信号。

科研团队为此自主设计了世界最大型的液体闪烁体纯化系统，将杂质浓度控制在十亿分之一以下，使整个探测介质几乎透明。

围绕探测器安装的4.5万只大口径光电倍增管，可以理解为江门中微子实验的眼睛，它们的作用是捕捉中微子与液体闪烁体偶尔发生作用时释放的极微弱光子。

这些闪光的亮度仅为手机屏幕的百亿分之一，必须依靠极高灵敏度的探测器才能记录下来。

过去相关技术长期被国外垄断，现在中国不仅摆脱了对外依赖，还达到了国际领先水平。

需要注意的是，这个项目并非单纯的工程成就，它凝聚了跨越数十个学科的协同创新成果，展示了中国科研在硬件上的能力，也验证了在全球最复杂的大科学工程中，中国可以独立完成从方案设计到核心技术突破，再到系统集成的全过程。

（日本神冈探测器）

江门中微子实验的科学价值在于，它触碰的是基础物理学中最根本的问题。

基础物理学研究的是自然界最根本的规律，决定了我们对世界的理解框架。

几乎所有改变人类文明进程的科技突破，都建立在基础物理学的发现之上，而这一领域，曾长期被西方垄断，但是现在不一样了，江门中微子实验已经站在世界最前列。

美国正在建设的液氩时间投影室实验预计2028年投入使用，日本的神冈探测器计划2027年上线，欧洲的相关实验则更侧重高能对撞。

相比之下，中国的装置率先投入运行，精度更高，探测体积更大，未来几十年，全球几乎所有中微子研究的理论建模与宇宙学模拟，都将依赖江门中微子实验的数据。

这意味着，中国科学家首次在基础物理学最核心的问题上，掌握了发现权，国际学术界也将不得不围绕中国实验结果展开讨论。

这就是江门中微子实验的意义，它为中国科学家争得了领先地位，并将推动人类对物质世界的理解进入一个全新的阶段。

（江门中微子探测器里的有机玻璃球）

因此，可以说，江门中微子实验的启动，让中国第一次有机会站在基础物理学变革的中心，也让中国第一次拥有改变物理学规则的机会。

过去几十年，粒子物理的重大突破几乎都发生在欧美实验室，标准模型的修订也源于国外实验数据。

而这一次，中国科学家手中握有可能决定未来科学格局的核心成果。

未来几十年，国际学界在讨论中微子、暗物质、宇宙演化等问题时，都将以中国的数据为基准。

这使得中国不再只是研究的参与者，还是规则的定义者。而这只是一个开端，或许在不远的将来，人类对宇宙和物质的理解，将因为中国科学家的实验而被彻底改写。

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