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探索无界 揭开中微子之谜

2021-07-02 14:30     来源:中科院高能所     王贻芳 中微子 宇宙射线
在中国共产党成立一百周年之际,解读中国工作室出品的五集系列纪录片《超凡未来:你不了解的中国科学故事》,在优酷、Discovery探索频道播出。

纪录片以全新手法讲述了欧阳自远、潘建伟、蒲慕明、王贻芳等数十位中国一流科学家的故事,立体记录属于中国科学的黄金时代。

霍金说过:“尽管我们渺小,但我们思维的触角却可以触碰到最广浩的东西。”中国科学家们用观测器遍寻基本粒子的痕迹,用潜水器触碰深海的脉搏,用射电望远镜探查宇宙的呼吸。带着好奇心,中国科学家从未停止探索未知世界的脚步。

揭开中微子之谜

“我们需要一个巨大的地下洞穴。”中国科学院院士、中科院高能物理研究所所长王贻芳边擦汗边说。

此时,王贻芳教授的团队正在两座核电站之间、700多米深的花岗岩下,开掘一个巨大的空洞,为了测量中微子之间极其微小的质量差别时,减少宇宙射线对实验的干扰。

这是江门中微子实验观测站,简称JUNO。王贻芳对这个项目是自豪的:“JUNO的探测器是大亚湾的1000倍,这是有史以来全世界最大的探测器。”


△王贻芳在实验室施工现场

作为世界最大的探测器,JUNO的建造过程可谓艰难异常。

镜头中,弥漫的白雾遮挡住了实验站只宽5米的出入洞口,“安全重于泰山”标语依稀可见。水汽混杂,一股股热浪扑面而来,地底深处施工现场的岩层温度达30度。随着施工不断下推,光线越来越暗,岩层渗水等问题不断涌现,施工团队更需要一次连续在这样蒸笼般的高温潮湿环境下工作12小时。


△王贻芳进入地下实验站

地下实验室工地的艰苦条件让纪录片导演克里斯托弗·莱利印象深刻,“当我结束拍摄,回到地面的时候,我已经筋疲力尽了,需要呼吸一段时间的氧气。”除了恶劣的地下环境之外,王贻芳和团队还需要面临前所未有的担忧。比如地震的时候是否能确保安全。说实话,这些东西没人知道怎么去计算预估。


△王贻芳和他的团队

动工已经四年,JUNO的最大难点还未到来——修建探测设备,探测难以捕捉的中微子,并测出其质量。面对这些困难与未知,王贻芳没有退缩。他坚信,这些艰辛付出必将让人类生活得更美好。在地下四百米、异常闷热的中微子实验室,王贻芳汗流浃背地说:“我们应该在这种纯粹的科学领域去求知,这样做也许能让世界更美好。”


△王贻芳在闷热的地下实验室汗流浃背

昏暗灯光下,每一个工作人员身着的反光背心映出点点微光。



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