大亚湾中微子实验发现新中微子振荡

安斯楷

这是大亚湾实验项目二号实验大厅，于2011年11月5日开始运行(资料照片)。

　　据新华社电 大亚湾中微子实验国际合作组发言人王贻芳8日在北京宣布，大亚湾中微子实验发现了一种新的中微子振荡，并测量到其振荡几率。这一重要成果是对物质世界基本规律的一项新的认识，对中微子物理未来发展方向起到了决定性作用，并将有助于破解宇宙中“反物质消失之谜”。

　　“大亚湾实验的结果具有极为重要的科学意义。它不仅使我们更深入了解了中微子的基本特性，也决定了我们是否能够进行下一代中微子实验，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’。”中国高能物理学会理事长赵光达院士说。

　　据介绍，中微子是一种极难被探测到的基本粒子，在微观的粒子物理和宏观的宇宙起源及演化中都极为重要。中微子共有三种类型，它可以在飞行中从一种类型转变成另一种类型，称为中微子振荡。

　　中微子的前两种振荡模式即“太阳中微子之谜”和“大气中微子之谜”已被实验证实，其发现者凭此获得了2002年诺贝尔奖，但第三种振荡则一直未被发现，甚至有理论预言其根本不存在。

　　由于科学意义重大，国际上先后有7个国家提出了8个实验方案，最终进入建设阶段的共有3个。中国科学院高能物理研究所的科研人员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，并提出了实验和探测器设计的总体方案。

　　由于这一方案具有独特的地理优势和独到的设计，得到了国际上的广泛支持，目前汇集了来自中国大陆、美国、俄罗斯、捷克、中国香港和中国台湾等6个国家和地区的200多名科学家共同参与。

　　据介绍，大亚湾实验是一个中微子“消失”的实验，它通过分布在三个实验大厅的8个全同的探测器来获取数据。每个探测器为直径5米、高5米的圆柱形，装满透明的液体闪烁体，总重110吨。周围紧邻的核反应堆产生海量的电子反中微子，近点实验大厅中的探测器将会测量这些中微子的初始通量，而远点实验大厅的探测器将负责寻找预期中的通量减少。

　　在2011年12月24日至2012年2月17日的实验中，科研人员使用了6个中微子探测器，完成了实验数据的获取、质量检查、刻度、修正和数据分析。结果表明中微子第三种振荡几率为9.2%，误差为1.7%，从而首次发现了这种新的中微子振荡模式。

来源：南方都市报

安斯楷

上海交大团队担大亚湾中微子实验刻度系统任务
　　晨报讯 大亚湾中微子实验以中国为主导，美国科学家大规模参与，上海交通大学刘江来中微子团队承担了刻度系统的安装、调试、取数和物理分析工作，帮助测量出新的中微子振荡几率，为这一世界性成果做出了关键性贡献。昨天，远在大洋彼岸的上海交通大学物理系主任、粒子物理宇宙学研究所所长季向东和刘江来通过视频发布了这项新成果。

　　季向东告诉记者：“大亚湾实验发现了电子中微子振荡的新模式，这种模式的发现对了解为什么在物质远远多于反物质，对解释太阳系中元素的丰度有极其重要的作用。在我们所观察到的宇宙中，物质占主要地位，但为什么如此，到现在还没有一个合理的解释，大亚湾实验的结果打开了一扇大门，这一研究成果是将对人类的发展产生巨大影响。”他强调，在中微子研究领域，大亚湾中微子实验室是世界第一流的，目前还没有一个实验室目能超越。

　　上海交大中微子团队以刘江来特别研究员和李高嵩、顾文强两位博士研究生组成。刘江来打了一个比方，测量就是制定一种标准，比如测量长度，我们要有一把事先校对好的尺子；测量重量，我们要有几个事先已知重量的砝码，才能称得出其他物品的重量。同样的道理，刻度系统，就是把几种已知能量的放射源放入探测器，以此得到几种不同能量与观测到光的量之间的转换关系。

　　据悉，上海交通大学近年来非常重视对国际重大科学前沿问题的研究，于2009年专门成立了针对科学最前沿的粒子物理宇宙学研究所，开展中微子、暗物质和宇宙的起源和发展等多方面的研究。