近日,坐落于广东江门、深埋地下700米的国家重大科技基础设施——江门中微子实验(JUNO)再传重磅喜讯。该实验正式发布建成后的首个物理成果,精准完成中微子振荡核心参数高精度测量,相关研究成果于6月10日以封面文章形式刊发在国际顶级学术期刊《自然》,标志着我国中微子物理研究正式迈入超高精度测量新时代,实现领域重大突破。
江门中微子实验是我国主导、全球17个国家和地区科研团队共同参与的大型国际合作科学项目,也是国际首个建成的新一代超大规模、超高精度中微子实验装置,核心目标是破解中微子质量顺序、精确测量中微子振荡参数等基础物理前沿难题,助力人类探索宇宙物质起源、微观粒子物理底层规律。本次重磅成果为精确测定中微子振荡关键参数θ₁₂和Δm²₂₁,科研团队依托实验装置正式运行后2025年8月26日至11月2日共计59天的有效观测数据,完成高精度数据分析,一举刷新两项参数的全球测量精度纪录。
经权威测算,本次实验对中微子振荡参数的测量精度,较此前全球所有实验的最优结果整体提升1.6倍,区间精度提升幅度达1.5至1.8倍,直接超越国外同类实验十余年的研究积累。这一突破性数据,首次以超高精度通过反应堆中微子观测方式,精准印证了太阳中微子振荡相关理论,完美验证了江门中微子实验探测器的顶尖性能,证明装置各项核心指标全面达到、部分超越设计预期。
中微子是宇宙中最神秘、数量最庞大的基本粒子之一,每秒超百亿个中微子穿透人体却无任何感知,难以观测、难以测量的特性,让中微子振荡参数一直是粒子物理领域的核心关键参数,也是检验微观粒子标准模型、探寻新物理现象的重要基石。精准锁定θ₁₂和Δm²₂₁两项参数,不仅能够极大提升人类对中微子振荡规律的认知精度,更为破解中微子质量起源、宇宙正反物质不对称等核心科学谜题提供关键数据支撑,同时为未来寻找超出标准模型的新物理、开展宇宙演化研究奠定坚实基础。
值得关注的是,本次成果是江门中微子实验装置建成投用后短期内取得的标志性突破,充分彰显了我国在大科学装置建设、高精度粒子物理实验领域的硬核实力。作为深埋地下的巨型科研重器,江门中微子实验装置搭载两万吨超高纯度液体闪烁体探测器,凭借超高能量分辨率、超高探测效率的独特优势,成为全球中微子高精度测量的核心平台。从装置建成到产出顶级物理成果仅用时两个月,创造了国际同类大型中微子实验的成果产出速度纪录。
中科院高能物理研究所相关负责人表示,首个物理成果的落地,是江门中微子实验的全新起点。后续科研团队将持续积累长期观测数据,稳步推进中微子质量顺序测量、宇宙超新星中微子探测、大气中微子、反应堆中微子等多维度研究,持续深耕基础物理前沿领域。依托该大科学装置,我国将持续产出更多原创性、引领性重大科研成果,进一步巩固我国在全球中微子物理研究领域的领先地位,为人类探索宇宙终极奥秘贡献中国智慧、中国力量。
业内专家评价,此次江门中微子实验实现参数精度跨越式提升,彻底改写了全球中微子振荡参数的基准测量结果,补齐了粒子物理高精度测量的关键短板。该成果不仅大幅提升了人类对微观物质世界的认知边界,也充分体现了我国重大科技基础设施的建设水平与原始创新能力,对推动我国基础物理学科发展、集聚全球高端科研资源、助力粤港澳大湾区科创高地建设具有重要战略意义。