中国大湾区地下隐藏的“巨球”?重达2万吨,或成物理研究的神器

2025年02月09日19:33:06 科学 1274

科学家在研究放射性现象时,遇到了难题β衰变过程中,能量呈现出不守恒且连续的特性,电子只带走部分能量,另一部分能量似乎莫名消失。

丹麦物理学家尼尔斯·玻尔曾认为β衰变中能量守恒定律不再适用

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1931年,奥地利物理学家泡利提出中微子的概念,推测其在能量消失现象中可能具有重要作用然而,中微子的证实之路颇为坎坷

1932年,科学家发现真正的中子,并将此前推测的神秘粒子命名为中微子。直到1956年,美国的莱斯和柯万通过实验直接测到了中微子,这是一个具有重大意义的突破

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中微子作为宇宙中最基本的粒子之一,其重要性不可忽视。宇宙大爆炸造就了当今的宇宙,科学家认为在此过程中产生了大量中微子,这些粒子承载着原始宇宙的信息,对人类深入探索宇宙意义重大。

而且,中微子在物质的消失和物质世界的形成中可能扮演着关键角色,科学家们正致力于通过研究中微子来解开这一谜题。

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中国在中微子研究方面也取得了斐然成绩深圳大亚湾核反应堆群旁花岗岩腹中的大亚湾中微子实验,是中国在该领域的重要实践

2012年3月8日,该实验室成功发现一种新的中微子震荡模式,在全球引起巨大反响。经过3275天11小时46分钟的运行,这个被《科学》杂志誉为“中国有史以来最重要的物理学成果”的实验装置,圆满完成使命后正式退役

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中国对中微子的探索并未停止,江门中微子实验基地继续前行江门中微子实验站的设计极其复杂,是我国科研设施中的杰作。

该实验站位于江门市地下700米处,施工人员在此挖掘出一个直径40米的洞穴洞穴中安放着一个重达1000吨的巨型有机玻璃球,球内装有20000吨世界上最透明的液体闪烁体

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为保证实验成功,液体闪烁体的灰尘含量必须严格控制在0.1克以下。这个巨型玻璃球被浸泡在3.5万吨纯净水中,以更好地隔绝外界干扰。

在玻璃球周围,还布置了4.5万只光电探测器,它们时刻监控着周围的变化,一旦有中微子出现,就能迅速被察觉。

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中微子的探索具有深远意义,它不仅能增进我们对宇宙的了解,揭开宇宙的神秘面纱,还能推动天文学、宇宙学等多学科的交叉融合,促进人类对物理世界的深入认知。然而,中微子如同“幽灵”般神秘难测,这对各国的技术和设备提出了极高要求

为最大程度隔绝干扰因素,多数中微子实验站都选择建在地下,以提高实验的成功率和准确性。中微子的研究是人类对自然界的持续探索,也是对人类自身存在和宇宙本质的深入思考。

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随着研究的不断推进,我们期待未来能揭开更多中微子的奥秘,推动科学不断进步

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