江門中微子實驗完成主要工程將探索質量順序等
【有線新聞】江門中微子實驗裝置近日完成了一項主要安裝工程,可望明年開始運作,解答粒子物理學其中一個主要疑問。
興建中的是全球最大的有機玻璃球,直徑達35米,近日它的最大圈層赤道層安裝了有機玻璃板,全個球形裝置由263塊玻璃拼湊,每塊厚度約120毫米。
江門中微子實驗總工程師馬驍妍說:「赤道層相對於其他層來說,它的難度在於每一塊板材的尺寸很大,在調裝的過程中相對要難一些,我們整個球的安裝已經過半了,有機玻璃球上面的光電倍增管也在安裝,已經超過了三分之一。
安裝完成後,位於地底700米的球形探測器將置身水池中,周邊鋼架將有探測中微子用的光電倍增管,能量分辨率將達到前所未有的3%,通過探測來自附近台山及陽江核電站的反應堆中微子能譜,有望確定中微子質量順序,同時研究超新星中微子、地球、大氣及太陽中微子等。
中微子充斥宇宙,是其中一種學界相對仍所知較少的粒子,在我們周遭亦不時有太陽中微子等穿透。根據粒子物理學「標準模型」,中微子分別有3種「味」及3個質量狀態。
「味」分別是電子中微子、Mu子中微子及Tau子中微子,並推斷可能還有「標準模型」以外的惰性中微子。理論研究本來以為它們並沒有質量,但後來有實驗發現,它們其實有三種質量態,不同「味」及質量態會產生疊加效應,令中微子可穿梭徘徊於不同的狀態之間。
由龐蒂科夫-牧-中川-坂田矩陣運算,去反映每種「味」如何由不同的質量態疊加,簡稱PMNS矩陣,江門實驗正是要找出運算所需的質量順序及混合角參數。