科技日?qǐng)?bào)北京 2 月 16 日電（記者劉霞）據(jù)日本高能加速器研究機(jī)構(gòu)（KEK）網(wǎng)站近日?qǐng)?bào)道，日本 頂級(jí)神岡 中微子探測(cè)器項(xiàng)目獲日本國(guó)會(huì)批準(zhǔn)，正式啟動(dòng)，計(jì)劃于 2027 年開始收集數(shù)據(jù)。
頂級(jí)神岡 （Hyper-K）項(xiàng)目是由日本主導(dǎo)、英國(guó)和加拿大等國(guó)參與的國(guó)際科研項(xiàng)目，目的是闡明物質(zhì)的起源及基本粒子的 大統(tǒng)一理論 （GrandUnifiedTheory），2019 年 12 月獲日本內(nèi)閣批準(zhǔn)。
中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所研究員曹俊告訴科技日?qǐng)?bào)記者： 中微子與反中微子行為差異與宇宙物質(zhì)與反物質(zhì)不對(duì)稱直接相關(guān)， 頂級(jí)神岡 在這方面靈敏度最高，有助解釋為什么現(xiàn)在的宇宙看似由物質(zhì)主導(dǎo)。
據(jù)曹俊介紹， 頂級(jí)神岡 項(xiàng)目包含 頂級(jí)神岡 探測(cè)器和由日本散裂中子源升級(jí)后的加速器設(shè)施產(chǎn)生的高強(qiáng)度中微子束流。 頂級(jí)神岡 探測(cè)器將裝備新研制的高靈敏度光電傳感器，有效質(zhì)量是其前身 超級(jí)神岡 （Super-K）的 8.4 倍。1998 年， 超級(jí)神岡 發(fā)現(xiàn)中微子振蕩首個(gè)確鑿證據(jù)，領(lǐng)導(dǎo)該研究的田隆章因此榮膺 2015 年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
頂級(jí)神岡 項(xiàng)目第一年建設(shè)預(yù)算為 35 億日元（約合 2.23 億元人民幣），由日本國(guó)會(huì)批準(zhǔn)的 2019 財(cái)年補(bǔ)充預(yù)算撥付。
英國(guó)《自然》雜志此前報(bào)道， 頂級(jí)神岡 擬建于日本岐阜縣飛彈市地下，將能探測(cè)宇宙射線、太陽(yáng)、超新星和粒子加速器等各種來(lái)源產(chǎn)生的海量中微子。主體設(shè)施直徑 68 米、深約 71 米、儲(chǔ)水 26 萬(wàn)噸，是 超級(jí)神岡 的 5 倍多，水池壁上約 4 萬(wàn)個(gè)光電倍增管，可捕捉中微子與水反應(yīng)發(fā)出的微光。
與 頂級(jí)神岡 項(xiàng)目并列的，還有中國(guó)的 江門中微子實(shí)驗(yàn) （JUNO）、美國(guó)的 深層地下中微子實(shí)驗(yàn) （DUNE），是本世紀(jì) 20 年代即將運(yùn)行的三大主要中微子實(shí)驗(yàn)，分別計(jì)劃于 2022 年、2026 年開始收集數(shù)據(jù)。
曹俊指出： 除精確研究正反中微子行為差異外， 頂級(jí)神岡 在超新星中微子和質(zhì)子衰變研究上也將表現(xiàn)最好，對(duì)中微子質(zhì)量順序、太陽(yáng)中微子等研究也能發(fā)揮重要作用。而 JUNO 將最早投入運(yùn)行，有望率先測(cè)量質(zhì)量順序，在精確測(cè)量振蕩參數(shù)上有不可替代的優(yōu)勢(shì)，對(duì)超新星中微子、質(zhì)子衰變、其它天體中微子研究也有獨(dú)特之處；DUNE 則主要研究中微子質(zhì)量順序和正反中微子的行為差異。三大實(shí)驗(yàn)各展所長(zhǎng)，將進(jìn)一步揭示中微子的奧秘。
