2025-10-10 14:05
文 | 人文社
撰 | 人文社
«——【引言】——»
在中国南方的一座群山之下，科学家们干成了一件让全世界都目瞪口呆的大事，他们在地下700米的地方，往一个巨大装置里灌进去了足足 2万吨液体。
这可不是修水库，更不是采矿，而是一场专门为了“抓幽灵”的实验。
有人心里打鼓：2万吨液体要干什么用？
为什么连西方专家都说从没见过？
让我们一起来看看吧。
“幽灵”到底是谁？
科学家口中的“幽灵”，指的是一种叫中微子的粒子。
别看名字怪，其实它就在我们身边。
太阳在发光的时候、核电站在运转的时候、宇宙深处的超新星在爆炸的时候，都会不断产生中微子。
它们数量庞大，速度接近光速，却几乎和任何物质都不打交道。
哪怕现在有上万亿个中微子正穿过你的身体，你也一点感觉不到。
这就是为什么它们被叫作“幽灵粒子”。
它们无声无息，穿透一切，仿佛不存在。
要想抓住它们的踪迹，比在茫茫黑夜里数蚂蚁还难。
可是，中微子身上藏着宇宙的秘密。
它们的质量排序、性质，甚至可能和暗物质、暗能量这些终极之谜联系在一起。
如果能搞明白中微子，就像在宇宙拼图上找到关键的一块。
JUNO：深埋地下的“巨眼”
为了看清这些幽灵，中国建了一个庞然大物——江门中微子实验（JUNO）。
它深埋在广东江门台山的地下700米，相当于二十几层高楼的深度。
为什么要往山里挖这么深？
就是为了屏蔽掉那些来自宇宙的高能粒子，避免探测器“看走眼”。
它的核心是一只超级巨大的“透明玻璃球”，直径35.4米，像一个足球场那么宽，里面灌满了 2万吨液体闪烁体。
这个液体就像“灵敏的照相底片”，一旦有中微子和它里面的原子发生作用，就会闪出极微弱的一点光。
球体外面是一圈41.1米的不锈钢支架，支架上密密麻麻安装了数万只光电倍增管，像无数双眼睛，时刻捕捉那一抹稍纵即逝的亮光。
再往外，是6万吨超纯水作为保护层，隔绝杂乱的背景噪声。
整个结构，就像一层层护甲，把最里面的液体闪烁体保护得干干净净。
为了做到这一点，工程团队甚至开发了“低氡超纯水系统”，把水里的放射性气体彻底清除掉。
哪怕一粒灰尘、一点放射性杂质，都会影响实验。
可以说，JUNO是一个“洁癖到极致”的科学装置。
灌液体：一场极限操作
别以为往球里倒液体很容易。
想象一下，要在一个巨大的玻璃球里灌入2万吨液体，还要保证液位高度控制在厘米级误差范围，流速误差不超过0.5%，稍有不慎就可能导致结构受压不均，甚至出现裂缝。
这是一场精细到极点的工程。
在灌闪烁体之前，科学家们花了45天，先往外层注入6万吨超纯水，边注水边监控液位。
之后，历时半年，把液体闪烁体一边注入一边置换掉里面的水。
每一个步骤都要反复计算、调试。
与此同时，电子学设备、光电探测系统、防磁线圈等，也都在同步优化，保证等液体一到位，整个装置就能立即进入“捕捉状态”。
为什么美西方觉得不可思议？
在国外不少媒体看来，这个实验的规模堪称“天方夜谭”。
原因很简单：要做这样的大科学工程，难度太大了。
首先是体量。
世界上也有其他中微子实验，比如日本的“超级神冈”，加拿大的“Sudbury实验”，美国的DUNE计划。
但JUNO的规模比这些都更庞大，液体用量、球体直径、精度要求都更高。
其次是纯净度。
2万吨液体闪烁体需要极高透明度和极低放射性，这就像要在沙漠里找一滴完全没有杂质的水。
任何一点点污染，都可能把中微子的信号“淹没”。
最后是工程统筹。
从材料制造到玻璃球拼接，从光电管安装到水处理系统，涉及的学科和工艺极其复杂。
这不仅需要雄厚的科研实力，还要有强大的工程执行力。
对于很多国家来说，想都不敢想，更别说真的落地。
所以，当中国宣布JUNO成功注入液体、进入运行时，西方科学界才会感叹“前所未闻”。
科学使命：追问宇宙深处的秘密
JUNO最核心的目标，是确定中微子的质量排序。
简单点说，就是弄清三种中微子谁轻谁重、谁更接近。
这看似小问题，却是粒子物理的关键一环，会直接影响我们对宇宙模型的理解。
除此之外，JUNO还能做很多事：监测太阳和超新星爆发产生的中微子，帮助人类理解恒星演化，研究地球内部产生的地球中微子，探索地球内部热源；对大气中微子进行长期观测，检验现有物理理论的正确性。
未来甚至可能升级，研究“无中微子双贝塔衰变”，来回答一个世纪之问：中微子是不是自己就是自己的反粒子？
换句话说，JUNO不仅是“看幽灵”，它更像是一台“全景天线”，帮人类探听宇宙最深处的低语。
国家名片与科学外交
这样的大科学装置，不只是科研意义，它还是一张国家级名片。
它代表着中国在基础科学领域的话语权，也展示了中国在材料、工程、计算等方面的综合实力。
更重要的是，JUNO不是中国“单干”。
它有 17个国家、74个科研机构、700多名科学家参与，是真正的国际合作平台。
中国在主导项目的同时，也给国际同行提供了共同研究的机会。
这不仅是科学研究，也是一种科学外交，增强了中国在全球科学共同体里的地位。
未来挑战与展望
当然，建成只是第一步。
未来JUNO要面临的挑战同样不少：
运行稳定性：设备需要30年长期稳定工作，任何老化都可能带来影响。
液体纯净度维护：如何保持2万吨液体几十年不被污染，是一项持续工程。
数据处理：每天产生的海量数据，如何精准筛选出那微弱的中微子信号，是计算和算法的双重考验。
经费与维护：如此庞大的设施，运行维护成本极高，需要持续投入。
但如果这些问题逐一攻克，JUNO未来30年的收获将不可估量。
它可能是第一个揭开中微子质量排序谜题的实验，也可能成为推动宇宙学和粒子物理理论跃迁的关键节点。
写在最后
地下700米，2万吨液体，这听起来像科幻小说里的场景。
但这不是幻想，而是真实发生在中国的一段科学故事。
JUNO就像一只深埋地下的巨眼，默默凝视着宇宙。
它捕捉到的每一束微光，可能都藏着人类最渴望的答案：我们是谁，我们从哪里来，宇宙又要走向哪里。
或许几十年后，当人们回头看这一幕，会说：正是因为在这片山体深处，有一群人静静守护着一颗“幽灵猎手”，人类才离宇宙真相更近了一步。
参考资料：每日经济新闻——我国地下700米有个全球第一！网友：虽然不是很懂，但是大受震撼