追溯万物的开端,对我们普通人有什么意义?
中微子与我们的最直接联系,可以追溯到万物的开端。它决定了我们能否存在。
在宇宙大爆炸后的极早期,空间中曾遍布着微小的“密度涨落”,它们是未来所有星系、恒星乃至生命的原始“种子”。但如果中微子完全没有质量,它就会以光速飞驰,从而将这些珍贵的初始“种子”全部抹平。
正是因为有一点点微小的质量,中微子才得以减缓速度,允许宇宙早期的“密度涨落”被保留并放大,最终引力才能成功地凝聚出星系、银河系、太阳、地球以及人类。
我们研究中微子,本质上是一种对自然规律的纯粹探索。它短期内可能确实没有直接的用处,但从长远来看,其价值是无法预料的。就像电刚被发现时,人们也不知道它将来能用来做什么。”科学家曹俊说,“这正是基础研究的意义:我们先去理解世界,而改变世界的种子,往往就埋藏在这份理解之中。”
中微子有隐身特性,研究它能揭示哪些奥秘?
中微子是一种“幽灵粒子”,能轻易穿透地球和人体,却几乎不留痕迹。“这种几乎不与物质作用的‘隐身’特性,使中微子成为完美的宇宙信使,携带着关于宇宙诞生与演化的古老信息。”JUNO合作组发言人、中国科学院高能物理研究所王贻芳院士说,JUNO就是一个研究中微子的专用大科学装置。
“中微子可以分为3种:电子中微子、缪中微子和陶中微子。JUNO的核心目标,是确定这3种中微子的质量顺序,也就是搞清楚它们当中究竟哪个最重、哪个最轻。”中国科学院高能物理研究所所长曹俊说,这是当前中微子物理最根本的科学问题之一。
JUNO还将精确测量中微子振荡参数,并对太阳中微子、地球中微子、超新星中微子、大气中微子、质子衰变等进行交叉研究。
通过这些研究,JUNO将揭示天体和行星的内部奥秘,并搜寻宇宙背景信号。我们也相信,这些研究将极大地推动我们对中微子的理解,并有望发现突破当前理论框架的新物理。