探秘 “幽灵粒子”—— 中微子

最近，一则科技新闻引起了大家的热议。国家重大科技基础设施 —— 江门中微子实验建设进入收官阶段，这个世界最大的单体有机玻璃球的建成，让中微子这个神秘的粒子再次走进了大众的视野。

然而，一些短视频营销号却把中微子和 抓“鬼” 联系在了一起，这可让不少人一头雾水。那么，中微子真的是幽灵吗？今天就好好跟随“求真记者”科普一下到底什么是中微子？

茫茫宇宙中，存在许多神秘的粒子，共同构成了整个世界。而中微子是人类目前所知的，构成物质世界最小的粒子。

它不带电，质量极轻，以接近光速运动，具有极强的穿透力，可以毫无阻挡的穿过各种物质，并且几乎不与任何物质发生相互作用，因此中微子的检测非常困难，也是人类迄今了解最少的一种基础粒子，所以中微子又被科学家们形象地称为“幽灵粒子”。

所以，误认为探测中微子就是抓“鬼”，这是完全错误的！中微子在宇宙形成之初就存在了，那个时候还没有人类呢，所以，它和传说中的“鬼魂幽灵”完全不沾边。

自 1956 年首次被证实存在以来，中微子领域的研究已经获得了 4 次诺贝尔物理学奖！1995 年，美国科学家莱因斯因利用核反应堆实验首次测到电子中微子而获奖。

1988 年，美国科学家莱德曼、施瓦茨和斯坦伯格因利用质子加速器发现了第二种中微子μ中微子而获奖。

2002 年，美国科学家雷蒙德・戴维斯和日本科学家小柴昌俊因分别探测到来自太阳和超新星的中微子而获奖。

2015 年，日本科学家梶田隆章和加拿大的麦克唐纳因发现中微子振荡现象而获奖。

那么，中微子为什么这么重要呢？原来，很大一部分中微子是宇宙活动的产物，它身上携带着恒星、黑洞乃至整个宇宙的 “核心秘密”。

研究中微子，可以帮助我们反推一些宇宙事件，揭示物质和宇宙的本源。而且从实用角度来说，中微子可以几乎不受阻挡地直线穿过物质，也许有一天，它能变成实用的通讯方式。地质学家还可以将其作为物理探针，给地球内部 “拍照”，寻找地球内部的构造规律。

不过，研究中微子可不是一件容易的事。中微子不喜欢受其他物质干扰，只有在能够屏蔽其他粒子的地下，才有可能探测到。所以，全球几乎所有的中微子探测都是在地下进行。

比如南极洲的 “冰立方” 中微子观测器建在冰层下面，

日本的神冈中微子实验建在地下一千米，

美国正在建设中的深部地下中微子实验

而我国的江门中微子实验，则建在地下 700 米。

在江门中微子实验室，有一个直径 40 多米的巨大有机玻璃球，这是世界上最大的单体有机玻璃结构。它由 1000 吨不锈钢结构支撑着，球内将会盛放着 2 万吨全世界最透明的液体闪烁体。这个闪烁液体其实是一种叫烷基苯的液体，是我们日常生活中洗衣粉、洗衣液的原料，无毒、无味，对人体没有任何危害性。整个玻璃球探测器还需要浸泡在 3.5 万吨重的超级纯净水里面。

那么，这个装置是如何工作的呢？当中微子穿过玻璃球后，会与液闪发生反应，发出微弱的荧光。这个光我们肉眼无法分辨，必须借助光学器件。而外围的 4.5 万只光电倍增管，就像 “大眼睛” 一样，可以将这点微弱的闪光放大一千万倍，这样我们就可以看到中微子了。

中微子探测，并不是直接探测中微子本身，更不是 “抓鬼”，而是探测中微子和其他物质反应的产物，从而发现中微子的存在。

现在，江门中微子实验建设已进入收官阶段，预计 2025 年 8 月正式运行取数后，实验室将有望在中微子研究领域达到国际最好水平，助力人类成功捕获 “幽灵粒子”。让我们一起期待这个神秘粒子为我们揭开更多宇宙的奥秘吧！