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誰能想到,中國在地下700米的巖石深處,悄悄完成了2萬噸特殊液體的精準灌注?
這深度堪比230層樓,液體量夠填滿8個標準泳池。
這不是什么地下工程常規操作,背后藏著連美西方都驚嘆的大秘密——這罐深埋地底的液體,到底要干什么?
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咱們先說說這個被全球科學家瘋狂追逐的獵物——它有個特神秘的名字,叫幽靈粒子,也就是物理學里大名鼎鼎的中微子。
它們是宇宙里最神秘的過客,數量多到嚇人,每秒鐘都有幾萬億個穿過我們的身體,但我們完全沒感覺。
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說它們社恐一點不夸張,幾乎不跟任何物質打交道,想抓住它們,難度堪比用一張普通漁網去攔截穿過大海的光線。
不過人類也不是對它一無所知,早在上個世紀中葉,就證實了這種微小粒子的存在。
隨著研究深入,著名的中微子振蕩現象,還證明了這種粒子有質量——這直接推翻了之前牢不可破的物理學認知,還催生了2015年的諾貝爾物理學獎。
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但這遠遠不夠,直到現在,中微子還藏著個大秘密:我們知道它有三種類型,還能互相轉化,可這三種類型的質量誰大誰小?
這個質量排序的問題,困擾了全球物理學家半個多世紀,而江門地下這臺巨眼裝置,就是為了徹底解開這個謎題而生的。
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為了給這個極度敏感的探測器找個合適的家,科學家們可謂絞盡腦汁,最終選定江門,不是因為這里風景好,而是靠一把精準的幾何尺子。
探測器必須放在一個特別微妙的黃金點——距離陽江和臺山兩座核電站,各大約53公里。
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這可不是隨便選的數字,在粒子物理的推算里,只有在這個特定距離上,中微子發生的振蕩才最明顯,捕捉關鍵數據的概率也最高。
另外,之所以要在地上打一個700米深的豎井,是因為厚重的巖層就是天然的消音器,能有效擋住宇宙射線這些背景噪音,給那個嬌貴的玻璃球提供一個絕對安靜的監聽環境。
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走進這個地下迷宮的核心區域,最讓人屏住呼吸的,就是那個泡在44米深水池中央的巨大探測球。
它外面是一層直徑41.1米的不銹鋼網殼,像骨架一樣撐著里面那個極度嬌貴的有機玻璃球,而這里面最核心的秘密,就是那兩萬噸被科學家當寶貝的液體閃爍體。
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別把它當成普通的水,這可是一杯精心調配的化學雞尾酒——主要成分是線性烷基苯,再混上特殊的熒光劑和波長位移劑。
科學家們叫它液體黃金,不光因為造價高,更因為它的灌注工藝苛刻到讓人咋舌。
這種液體必須在絕對無塵、無氧的環境里待著,哪怕一絲微小的灰塵或氣泡,對實驗數據來說都是災難性的污染。
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想想看,要往一個巨大的玻璃容器里倒兩萬噸液體,還得把流速、壓力和液位差控制在極小的范圍里,這本身就是工程學奇跡。
整個團隊先花了45天,灌了6萬噸超純水——這些水純凈度高到離譜,得經過多道凈化系統處理,精度要求相當于在奔騰的長江里,精準控制倒進一杯水的量,誤差不能超過一根手指的寬度。
只有在超純水的緩沖保護下,那兩萬噸閃爍液才開始慢慢注入,為了不產生湍流破壞結構,液位差被死死控制在厘米級別。
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這個過程整整持續了半年,哪怕是極微小的流量偏差,都不允許超過0.5%。
等這些液體都就位,這個巨大的粒子獵手就有了敏銳的視網膜,在那個巨大玻璃球的表面,密密麻麻裝著大約兩萬只20英寸的光電倍增管,還有兩萬五千只3英寸的小型同類設備。
當幽靈中微子僥幸撞上液體里的某個原子時,會產生一瞬間極其微弱的閃光。
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在地下深處的黑暗里,這些眼睛會敏銳地捕捉到這一閃而過的單個光子,進而幫科學家們鎖定中微子的蹤跡。
從選址到建設,從灌注超純水到注入液體黃金,江門中微子實驗裝置的每一步都充滿了挑戰。
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這只藏在地下700米的巨眼,不僅凝聚了無數科學家和工程師的心血,更承載著人類探索宇宙基本規律的夢想。
如今它正式睜開眼睛,即將向困擾物理學界半個多世紀的謎題發起沖擊,在這片寂靜的地下深處,一場關于宇宙奧秘的探索,才剛剛拉開序幕。
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