大亚湾中微子实验发现新的中微子振荡

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导读: 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” 新华网北京3月8日电(记者吴晶晶、许林贵)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

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”


新华网北京3月8日电(记者吴晶晶、许林贵)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。


大亚湾中微子项目是中国基础科学领域最大的国际合作项目,也是美国能源部基础研究领域对外投资第二大的国际合作。“大亚湾中微子实验项目对于加强基础研究领域的国际合作、提高中国在该领域的原始性创新能力都具有十分重要的意义。”中科院院长白春礼说。


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