11月19日，江门中微子实验国际合作组，基于建成后59天有效数据中的2300多个中微子信号，获得并正式对外发布首个物理成果。该成果刷新了两个中微子振荡的关键参数，将其测量精度提高1.5至1.8倍。相关成果目前以预印本形式发表。

“江门中微子实验是一项汇聚了全球智慧的大型基础科学研究国际合作项目，该项目充分展现了我国在国际合作方面开放、合作、共赢的理念，也是中国科学院在科技领域引领创新发展、体现大国担当的具体实践。”中国科学院副院长、党组成员丁赤飚说。

用来探测中微子信号的球内光电倍增管。中国科学院高能物理研究所供图

中微子：一杯混合味道的冰淇淋

在物理学中，有个对外行人不太“友好”的名词，叫“振荡”。在物理学家的世界里，“振荡”不是一个物体上下或左右摆动，而是中微子在不同“味道”中的切换。

“味道”，是物理学世界另一个对外行人不太“友好”的古怪术语。物理学家认为，中微子本身由不同“味道”的中微子混合而成，就像是一杯混合了不同味道的冰淇淋。

目前，中微子已知的“味道”有三种——电子型中微子、缪子型中微子、陶子型中微子。

一杯混合味道的冰淇淋，可能吃起来前味是巧克力味的，后味是香草味的；一束从太阳或反应堆里飞出来的中微子，可能前味以电子型中微子为主，后味变成了缪子型中微子，这种味道的转换就是“中微子振荡”。

“精确测量中微子振荡参数，是江门中微子实验的科学目标之一。”中国科学院高能物理研究所所长、江门中微子实验副发言人曹俊告诉《中国科学报》，除此之外，该实验还将开展对来自太阳、超新星、大气、地球内部的中微子进行研究，并寻找超出粒子物理标准模型的新物理。

通向探测器底部的隧道。倪思洁摄

数值不一致：哪儿出了问题？

像混合冰淇淋一样的中微子，在宇宙中飞行时，会在三种“味道”之间来回“变身”。

这些“变身”的规律，被物理学家们用六个数字来形容，其中有两个最关键：一个描述电子型中微子有多大概率会变成另一种类型，即混合角θ₁₂；另一个反映电子型中微子与缪子型中微子的质量差有多大。

2002年，加拿大萨德伯里中微子观测站（SNO），通过探测来自太阳的中微子，首次给出了θ₁₂及其相关质量参数的可靠估计。

2005年，日本神冈反中微子探测实验（KamLAND），换了一个视角——通过探测来自核反应堆的中微子，又对这两个数字进行了独立测量。

然后，麻烦来了。物理学家发现，同样的两个数字，通过太阳中微子来测和通过反应堆中微子来测，结果存在细微的不一致。即便后续各家探测器各显神通、提高精度，数值依然不一致。

“我们不知道这种‘不一致’究竟是统计误差导致的，还是其中潜藏了超出人类现有认识的新物理。”江门中微子实验项目经理和发言人王贻芳院士告诉《中国科学报》。

这就好比是同一个品牌的冰淇淋，两家不同的代理厂商生产出来，味道总有点不一样，到底是品控的问题，还是配方的问题？

“江门中微子实验既能做反应堆中微子探测，又能做太阳中微子探测，我们希望通过这个实验，证实或证伪这一偏差，并找到偏差出现的原因。”王贻芳说。

安装完成的中心探测器。中国科学院高能物理研究所

完成第一步，未来可期

今年8月26日，经过十余年建设，江门中微子实验正式运行取数。位于地下700米的探测器每天能从接受到8000万个信号中，识别出40个左右的中微子信号。从8月26日至11月2日的59天里，探测器共识别出了2300多个反应堆中微子有效事例。

中国科学院高能物理研究所副所长、合作组物理分析负责人温良剑介绍，合作组成员基于这2300多个反应堆中微子的数据，精确测量了θ₁₂及其相关质量参数的大小，比KamLAND在2013年更新的数据精度还要高1.5到1.8倍。

“江门中微子实验能够在仅2个月的时间内完成如此高精度的测量，表明探测器的性能完全符合设计预期。接下来，实验还将通过探测太阳中微子，来测θ₁₂及其相关质量参数的大小。”王贻芳说。

他表示，以江门中微子实验的测量精度，合作组将很快确定中微子质量顺序，检验3种中微子振荡的框架，寻找超出此框架的新物理。

江门中微子实验机构委员会主席、法国国家科学研究中心教授Marcos Dracos感慨：“看到这一全球努力达到这样的里程碑，我感到非常自豪，江门中微子实验的成功，反映了我们整个国际团队的投入和创造力。”

作为由中国科学院高能物理研究所领导的重大国际合作项目，合作组成员涵盖来自17个国家和地区、75个科研机构的700多名研究人员。

据悉，江门中微子实验得到了中国科学院战略性先导科技专项（A类）及广东省人民政府的支持，2014年又得到国际合作组多个国家的批准和经费支持，在高探测效率光电倍增管、超高透明度液体闪烁体、超低本底材料和精密刻度系统等核心领域实现了重大突破。江门中微子实验合作组已于近日将探测器性能的分析文章提交至《中国物理C》杂志。

“江门中微子实验的设计使用寿命为30年，可升级改造为世界最灵敏的无中微子双贝塔衰变实验，以检验中微子是否为自身的反粒子，并探测中微子的绝对质量。未来几十年里，江门中微子实验将持续产生重要物理成果，并培养新一代物理学家。”曹俊说。

相关论文链接：

https://arxiv.org/abs/2511.14593

https://arxiv.org/abs/2511.14590