在中國南部的一座花崗岩山下，一個巨大的探測器即將完成，它將嗅出神秘的東西幽靈粒子潛伏在我們周圍。
江門地下中微子觀測站即將開始觀測中微子的艱鉅任務：中微子是一種質量小得令人難以置信的微小宇宙粒子。
該探測器是全球正在建造的三個探測器之一，旨在最詳細地研究這些難以捉摸的幽靈粒子。另外兩個位於美國和日本的基地仍在建設中。
在探索宇宙如何形成的過程中，監視中微子絕非易事。
未參與該計畫的西北大學理論物理學家安德烈·德古韋亞 (Andre de Gouvea) 表示，中國的這項計畫將於明年上線，將把這項技術推向新的極限。
「如果他們能做到這一點，」他說，「那就太棒了」。
什麼是中微子？
中微子可以追溯到大爆炸時期，每秒鐘有數萬億個中微子穿過我們的身體。它們像太陽一樣從恆星中噴出，當原子碎片在粒子加速器中碰撞時流出。
科學家已經知道中微子的存在近一個世紀了，但他們仍處於弄清楚這些粒子到底是什麼的早期階段。
「這是我們世界上最不為人所知的粒子，」幫助管理朱諾探測器的曹軍說。 “這就是為什麼我們需要研究它。”
沒有辦法發現那些自行旋轉的微小中微子。相反，科學家測量當它們與其他物質碰撞時會發生什麼，產生閃光或帶電粒子。
中微子很少會撞到其他粒子，因此物理學家必須大膽思考，以增加碰撞的機會。
「我們測量這些中微子的解決方案是建造非常非常大的探測器，」德古韋亞說。
測量微小顆粒的大型探測器
位於中國開平的探測器耗資 3 億美元（2.85 億歐元），歷時九年多建造。它位於地下 2,297 英尺（700 公尺）處，可以保護它免受討厭的宇宙射線和輻射的影響，從而使其中微子嗅探能力喪失。
週三，工人們開始了施工的最後一步。最終，他們將用一種液體填充球形探測器，該液體設計成在中微子穿過時發光，並將整個探測器浸入純淨水中。
它將研究反中微子——與中微子相反，使科學家能夠了解中微子的行為——由50多公里外的兩個核電廠內的碰撞產生。
當反中微子與探測器內的粒子接觸時，它們會產生閃光。
該探測器旨在回答有關長期謎團的關鍵問題。中微子在太空中穿梭時會在三種味道之間切換，科學家希望將它們從最輕到最重排列。
杜克大學物理學家凱特·索爾伯格（Kate Scholberg）並未參與該項目，她表示，感知已經難以捉摸的粒子中的這些微妙變化將是一項挑戰。
「追求它實際上是一件非常大膽的事情，」她說。
中國的探測器將於明年下半年投入運作。之後，需要一些時間來收集和分析數據——因此科學家將不得不繼續等待，以完全揭開中微子的秘密生活。
兩個類似的中微子探測器——日本的超神岡探測器和美國的深層地下中微子實驗探測器——正在建造中。
他們計劃於 2027 年和 2031 年左右上線，並將使用不同的方法交叉檢查中國探測器的結果。
「最終，我們對物理學的本質有了更好的理解，」中國這項工作的首席科學家兼專案經理王一方說。
了解宇宙是如何形成的
儘管中微子幾乎不與其他粒子相互作用，但它們自古以來就存在。
研究這些大爆炸遺跡可以幫助科學家了解數十億年前宇宙是如何演化和膨脹的。
「它們是大局的一部分，」肖爾伯格說。
研究人員希望中微子能幫忙回答的一個問題是，為什麼宇宙絕大多數是由物質組成，而與之相對的物質──反物質──卻基本上被消滅了。
科學家們不知道事情如何變得如此不平衡，但他們認為中微子可能有助於編寫最早的物質規則。
科學家說，證據可能在於粒子。他們必須抓住他們才能找到答案。
