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此次研究的意义何在?

(主要资料来源:中国科学院高能物理研究所,“阅读小助手”根据欧洲核子研究组织网站《寻找反物质》一文整理)


1.“幽灵粒子”能被发现吗? 
  

  中微子有一个特殊的性质,即它在飞行的过程中会从一种类型转变成另一种类型,这种现象通常称为中微子振荡,也称之为不同类型的中微子的混合。科学家们用中微子的混合参数来描述中微子之间相互转变的规律。

  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。其中两种模式自60年代起即有迹象,当时称作“大气中微子之谜”和“太阳中微子之谜”。日、美科学家因发现“大气中微子振荡”、“太阳中微子振荡”获得了2002年的诺贝尔物理学奖,但第三种振荡,即在理论上用混合参数θ13来表征的这种振荡。一直未被发现,甚至有理论预言其根本不存在(即其振荡几率为零)。


 

中微子振荡示意图

 

混合参数

2.发现中微子的第三种振荡模式,意义非凡
  

  中国高能物理学会理事长赵光达院士表示,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来测量中微子振荡中的宇称和电荷对称性(CP)破坏,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”。θ13接近于零也预示着新物理或一种新的对称性的存在。因此,不论测得θ13或只给出上限值,均有极为重要的意义。

  可见,在科学家眼里,基础研究的重要性要远远大于它的实用性。如果人类窥探到了宇宙运行的奥秘,那对现实生活方方面面带来的影响,将不是我们今天所能想象的啊!

  推荐拓展阅读资源:《大亚湾与反物质之谜》(作者:曹俊,来源:www.cas.cn

  


3.来自国际国内的热烈祝贺
   

  大亚湾反应堆中微子实验发现了中微子的第三种振荡模式,而且测量精度高、测得的数值较大,振奋了国际高能物理界。

  实验成功当天,诺贝尔物理学奖得主李政道就给中科院给高能所发来邮件:“这是物理学一个有基础重要性的成就。”

  诺贝尔物理学奖得主卡罗·鲁比亚教授也致信祝贺:“我刚看到了大亚湾的漂亮结果,为这一卓越的成功向你们表示祝贺”。

  国际中微子研究领域的其他实验组也就此重大成果致信中科院高能所,表示这一成果将对他们进行的实验和下一代中微子实验产生重要影响。

  美国Arogonne国家实验室物理部主任哈利·维尔茨教授表示:“现在,我们终于可以更精确地部署未来的中微子研究计划了。”

  美国费米实验室g-2实验发言人说:“这的确是一项令人激动的成果。它将对美国的长基线中微子项目建议产生重大影响。”

  日本T2K大型粒子探测实验的发言人表示,中微子振荡实验带来的光明前景令人激动不已,“或许在我们有生之年就可以揭开物质层次的奥秘”。

  意大利OPERA实验发言人表示:“这是中微子物理的一个里程碑”。

 

诺贝尔奖获得者李政道贺信

 
原中国科学院基础科学局贺信

4.国内外媒体对大亚湾反应堆中微子实验取得重要成果的报道(部分)
  

  国内很多媒体对大亚湾反应堆中微子实验的重要成果进行了报道。

 


【CCTV新闻联播】大亚湾实验组发现新的中微子振荡

 
3月8日CCTV新闻频道:大亚湾中微子实验国际合作组发现新的中微子振荡模式

 
3月9日CCTV新闻频道对大亚湾反应堆中微子实验成果的报道

 
4月27日CCTV新闻频道:新中微子振荡被发现 意义重大

  国外很多著名科学期刊也对此成果进行了报道和评论。

  英国《自然》杂志在线版以《对中微子振荡的创纪录精确测量》为题,介绍了实验相关的详细情况,称:“这个表示中微子振荡的难以捉摸的参数,现已被首次精确地测量。”

  美国《科学》杂志在线版“科学此刻”栏目发表文章《中国物理学家完成一项关键的中微子参数测量》,评价说:“此次成果完成了一幅中微子的概念图,这为‘中微子与反中微子行为间不对称’的实验铺平了道路,将可以解释为何现在的宇宙中有如此多的物质,却只有那么一丁点儿的反物质这一问题。”

  以下为媒体报道概览:
  • 【中新社】大亚湾中微子实验发现新的中微子振荡
  • 【新华网快讯】大亚湾中微子实验国际合作组宣布发现新的中微子振荡
  • 【CCTV】大亚湾中微子实验国际合作组发现新的中微子振荡模式
  • 【新华网】大亚湾中微子实验发现新的中微子振荡有助破解“反物质消失之谜”
  • 【新华网图片频道】大亚湾实验发现新中微子振荡有助破解“反物质消失之谜”
  • 【中新社】大亚湾实验发现新中微子振荡将助力反物质探索
  • 【光明日报】科学家发现新的中微子振荡
  • 【新华网News】Neutrino find may uncover matter secrets
  • 【CCTV朝闻天下】新中微子振荡被发现意义重大
  • 【人民日报】实验发现新的中微子振荡
  • 【人民网】大亚湾发现新中微子振荡中国朝诺奖或迈进一步
  • 【CCTV新闻】“中微子之谜”完全破解仍需时日
  • 【科技日报】外国科学媒体热评“中微子新振荡”
  • 【新华社】大亚湾中微子实验成果在国际高能物理界引热烈反响
  • 【新华社】我国中微子项目世界领先 高精尖“中国制造”功不可没
  • 【人民日报海外版】锻造中微子新振荡的“刻度尺”
  • 【人民日报海外版】大亚湾发现新的中微子振荡中国物理学界能否摘得诺奖
  • 【CCTV】“发现新的中微子振荡”正式出版:或有助解释“反物质消失之谜”
  • 【科技日报】捕获变身的“中微子”——科学家发现中微子第三种振荡模式的日日夜夜
  • 【大公报】「大亞灣實驗」發現新中微子振盪
  • 【NewScientist】Neutrinos could help explain missing antimatter
  • 【Nature】Neutrino oscillations measured with record precision
  • 【discovery】Neutrino 'Costume Change' Mystery Solved?
  • 【NSF】Experiment Observes Elusive Neutrino Transformation
  • 【astronomy】New discovery is key to understanding neutrino transformationsoscillation
  • 【physicstoday】Daya Bay experiment measures final neutrino mixing angle

5.阅读小助手:物质与反物质不对称之谜
  

  大爆炸理应创造了等量的物质和反物质。但是今天,我们看到的一切,从地球上最小的生命形式,到最大的恒星物体,几乎都是由物质构成的。相比之下,我们能够找到的反物质并不多。一定有某个事件打破了物质和反物质之间的平衡。物理学界最重要的挑战之一,就是寻找造成这种不对称的原因。

  反物质粒子与其对应的物质粒子质量相同,但电荷等属性是相反的。比如,带正电的正电子,是带负电的电子的反粒子。物质和反物质粒子往往是成对产生的,一旦接触将导致彼此湮灭,剩下的只有能量。如果物质和反物质“同生共死”,貌似宇宙中应该只剩下能量。然而,物质中很少的一部分(大约每十亿个粒子中的一个)却设法“存活”了。这就是我们今天看到的物质世界。数十年来的粒子物理实验显示,自然法则并不等量适用于物质和反物质。物理学家们不遗余力的寻找相关问题的答案。