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【科技日报】大亚湾实验发现新的中微子振荡 专家代表委员解析其科学意义
2012-03-10  |  文章来源:科技日报 李大庆 操秀英
 

  原文链接:http://www.stdaily.com/kjrb/content/2012-03/09/content_439692.htm

  

  本报北京3月8日电 (记者李大庆 操秀英)大亚湾中微子实验发现了一种新的中微子振荡,并精确测量其振荡几率。今天下午2点,大亚湾中微子实验国际合作组发言人、中方首席科学家、中科院高能物理研究所所长王贻芳在北京宣布了这一消息。

  全国人大代表、中科院高能所原所长陈和生院士认为,大亚湾实验发现的新中微子振荡,是目前世界上最好、最精确的中微子振荡测量结果,它为未来中微子研究指明了方向。

  全国政协委员、中科院高能所研究员高杰表示,这一实验发现是我国高能物理领域非常重要的成果,对我国高能物理今后的发展及国际地位具有重要意义。“大亚湾实验项目取数时间并不长,能取得这一成果说明我们选准这一研究方向非常正确,也表明我们具有较高的数据分析水平。”

  王贻芳称,大亚湾实验发现的新的中微子振荡,其振幅比预期要大得多。中科院理论物理研究所所长吴岳良表示,此次大亚湾中微子实验以超过5倍的标准偏差确立了中微子的第三种震荡模式,更精确地测定了中微子相互振荡的3个混合角中的最后一个角θ13

  这一结果将对粒子理论物理学家研究物质世界的基本规律和建立更基本的理论模型提供更可靠的实验数据,也为未来进行下一代中微子实验提供更坚实的实验基础。

  吴岳良说,在此基础上,下一步的实验方向是确定中微子振荡中涉及到的另一个基本参数——振荡位相,它将反映时空和物质的基本对称性,即“中微子振荡中是否有宇称和电荷反演对称性的破坏”,同时确定“中微子质量大小的次序”以及中微子的属性等重要科学问题,这将帮助人们破解宇宙中“反物质消失之谜”。

  对于大亚湾的实验结果,中国物理学会理事长、中科院副院长詹文龙院士认为:“它不仅使我们更深入了解了中微子的基本特性,也使我们知道未来的中微子物理发展有一个光明的前景:我们可以较为容易地建造下一代中微子实验来寻找中微子振荡中的宇称及电荷反演破坏,并搞清楚不同种类的中微子的质量顺序。”

  国际上在2003年左右先后有7个国家提出了8个实验方案,用反应堆中微子测量θ13,最终进入建设阶段的共有3个,包括中国的大亚湾实验。

  中科院高能所的科研人员于2003年提出设想,利用我国大亚湾核反应堆群产生的大量中微子来寻找中微子的第三种振荡。2006年大亚湾中微子实验获得批准立项,2007年10月破土动工。该实验在大亚湾核电站群附近的山洞内进行。它采用了一系列创新性的设计思想,设计指标和精度国际最高,设计方案和研制工艺先进,在探测器模块化、可移动、采用反射板、掺钆液体闪烁体等多项设计与技术方面具有独创性,达到和超过了世界先进水平。

  大亚湾反应堆中微子实验项目是我国基础科学领域最大的国际合作项目,共有来自中国、美国、俄罗斯、捷克以及中国香港和台湾的200多位科学家参与研究。该项目得到中国科技部、中科院、国家自然科学基金委、广东省、深圳市、中国广东核电集团的共同支持,以及美国能源部等其他境外机构的支持。

  什么是中微子振荡?

  中微子是一种不带电、质量极其微小的基本粒子,共有电子中微子、μ中微子和τ中微子三种类型。它有一个特殊的性质,可以在飞行中从一种类型转变成另一种类型,通常称为中微子振荡。原则上三种中微子之间相互振荡,两两组合,应该有三种模式。其中被称为“太阳中微子之谜”和“大气中微子之谜”的两种模式已被发现和实验证实,第三种震荡则一直未被发现。有的科学家理论预言其根本不存在(即其振荡几率为零)。

  科学家用sin213表示中微子第三种振荡的几率。中国高能物理学会理事长赵光达院士介绍,θ13不仅是物理学中的一个基本参数,其数值的大小也对未来中微子物理的发展方向起着决定性的作用。“如果它足够大,我们就能进行下一代实验,以理解宇宙中物质—反物质不对称现象,即宇宙中“反物质消失之谜”。

  (科技日报 2012年3月9日 1版)

  

 
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