摘要：2024年11月20日，在江门开平的地下700米深处，内外打磨完毕的巨型玻璃球静静地等待着。建成后的30年内，不会再有人类踏足球体内部。

2024年11月20日，在江门开平的地下700米深处，内外打磨完毕的巨型玻璃球静静地等待着。建成后的30年内，不会再有人类踏足球体内部。

南方+记者记录了对江门中微子实验核心装置的“最后一瞥”。在这里，现实即将圆满，理想近在眼前。几代高能物理研究者追逐的宇宙秘密有望由此揭开。

地下700米的最后一瞥

建造人类工程史上的“新奇迹”

中微子是什么，暂且按下不表。我们先看看这个人类工程史上的新奇迹——直径达35.4米的有机玻璃球。

想象自己要建造一个球型的房间，从上往下搭建，先是圆圆的穹顶，然后是圆圆的墙壁，最后是圆圆的地板。今年10月，地板终于组装完成。

站到这个世界上最大的有机玻璃球里的那天，中国科学院高能物理研究所研究员衡月昆能听到自己心跳的回音。在球里说话只能选用简单的字词，头几个字的回声会像海浪一样把后面的内容淹没。

江门中微子实验核心装置 南方+ 张梓望 许舒智 拍摄

如果等比例缩到鸡蛋大小，这个球的外壳会比鸡蛋壳还薄。为了完成科学任务，球还必须具备高透光性和低本底辐射的特性。

因此，从设计到制造，团队破除了无数困难，整个独特配方和工艺都由国内供应，施工时也要确保零误差。

举个例子：整个球由263块球面板和上下两个“烟囱”组成。球的赤道面，也就是周长最长的一圈达到110米，加上拼接竖缝，需要注入胶水的接缝共有150米长。150米长接缝，要一次性注胶、一次性聚合、一起退火，其中的工作量和难度，普通人无法想象。

球的建造一共23层，层层如此。每建好一层，工人们就要对玻璃的内外表面进行打磨抛光，深度清洁。清洗干净后，还要贴上一层特殊的纸，以保护玻璃表面、防止放射性的污染。

“最后我们没办法再爬到球上揭开保护纸了，所以采用了特殊的水溶性胶水，只要用高压水枪一冲，胶水会溶解，纸就会掉下来。”衡月昆介绍。

工作人员在清理玻璃球内部 南方+ 张梓望 许舒智 拍摄

类似的工程巧思和困难还有太多太多。

比如，地下空间要尽量减少动火，团队决定在球的外支架中采用铆栓结构，既能避免焊接、安装精度也高，又比螺栓结构的强度高、一致性好。

又比如，中微子实验的最佳选址是距离两个核电站均为50公里至55公里，且地底下有一整块花岗岩的地方。但科学家们没有预料到，在江门这个“世界最好选址”会遇到巨量地下水。如今，项目每小时要向外排出400到500立方米的地下水。

“具体的工程问题，远程讨论起来很困难，现场情况每天都在变化，所以我们必须到现场解决。”最繁忙那年，春节、五一、中秋、国庆，都是玻璃球陪衡月昆过的。

如今，项目建设进度终于走到95%以上，清理工作即将展开。未来，这个直径35.4米的大球里将注入2万吨液体闪烁体；所有灰尘杂质加起来不能超过8毫克，说得形象一点，不能比指甲盖里的污物多。

整个球最终将浸没在一个高密度聚乙烯为墙壁的“巨型泳池”里，球外是纯水。水池会加上盖子避光，并用氮气覆盖，避免纯水被污染。这一切将在约8个月后完工。

“到那时候，终于可以好好睡一觉了。”衡月昆说。

玻璃球不会睡着。它会在黑暗中静静地守候约30年，见证中微子到来时激发的微光。

江门中微子实验核心装置底部 南方+ 张梓望 许舒智 拍摄

追求一份“宇宙级浪漫”

在地下700米深处，人们穷尽工程之力，试图驱散中微子周围的迷雾。但中微子到底是什么？

中国科学院院士、江门中微子实验首席科学家王贻芳介绍，中微子是构成世界的基本粒子，是宇宙中最古老、数量最多的物质粒子。由于其质量轻、运动速度接近光速，而且几乎不与任何东西发生反应。

围绕中微子，仍有大量谜团待解。

玻璃球中的液体闪烁体是少数有概率与中微子发生反应的物质。反应一旦发生，会发出人眼不可见的、极其微弱的闪烁光。玻璃球周围环绕的4.5万个光电倍增管，在黑暗中虎视眈眈，正是为了捕捉这点微光，进而形成数据。

江门中微子实验的“前辈”——大亚湾反应堆中微子实验，从2011年底开始取数，不到3个月，项目组就宣布首次发现了“中微子的第三种振荡模式”，并测出其振荡概率。这个成果入选《自然》杂志评选的2012年十大科学进展。

那毫无疑问是一个“诺奖级”的成果。著名华人物理学家、诺贝尔物理学奖获得者李政道当即发来贺信：这是粒子物理中极基本、极重要的参数！

在这样的背景下，2013年立项、2015年开工的江门中微子实验自然雄心更壮。

连接杆和光电倍增管 南方+ 张梓望 许舒智 拍摄

江门中微子实验的首要科学目标，预计要花6年时间。简单而言，科学家计划每天抓住大约50个来自核电站的中微子，6年共计10万个，根据精确测量这些中微子的能谱推导出中微子质量顺序。

为此，实验装置需要建在地下深处，尽量减少宇宙线干扰。核心装置玻璃球，体量是此前世界最大同类装置的10倍，用更大的“眼睛”看更多的“风景”。科学家对装置的可靠性也提出严苛要求，水下电子学模块的故障率在6年内要小于0.5%。

同时，江门中微子实验还希望进行超新星中微子、太阳中微子、地球中微子、大气中微子、质子衰变等多项重大前沿交叉研究。

超新星爆发是恒星在“生命尽头”发生的剧烈爆炸，发出的能量可以与太阳在其一生中辐射能量的总和相媲美，其中也包括大量中微子。

但超新星爆发可遇不可求，上一次被人类证实的超新星爆发已经要追溯到1987年。江门中微子实验愿意花30年时间，期待一次超新星爆发。

重大科技创新成果是国之重器、国之利器，必须牢牢掌握在自己手上，必须依靠自力更生、自主创新。一个个“不可能”变成“一定能”，让江门中微子实验与日本的顶级神冈中微子实验和美国的深部地下中微子实验形成鼎足之势，让我国在中微子研究领域的国际领先地位得到进一步巩固。

科学理想在望，现实保驾护航。身处700米深的地下，科学家、工程师、建筑工人、后勤人员一起仰望着浩渺的星空。这份或许枯燥的工作，是在追求一份“宇宙级浪漫”。

文字：南方+记者 钟哲 吴雅楠

摄影：南方+记者 张梓望 许舒智

剪辑：南方+记者 徐昊

海报设计：谭唯

【作者】 钟哲；张梓望；徐昊；吴雅楠；许舒智；谭唯

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来源：南方+客户端