核電站旁掘地三千米 我科學家勇捕“幽靈粒子”蹤跡--科技--人民網
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核電站旁掘地三千米 我科學家勇捕“幽靈粒子”蹤跡

人民網記者趙竹青

2012年04月27日09:16    來源:人民網-科技頻道     手機看新聞

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大亞灣實驗項目三號實驗大廳
大亞灣實驗項目三號實驗大廳
  不久前,我國剛剛誕生了一項重大物理成果。大亞灣國際合作實驗首次發現了中微子的第三種振蕩模式,並獲得了精確的測量數值。大亞灣中微子實驗的新發現不僅令全世界科技工作者為之振奮。

  最“熱”中微子

  中微子,是構成物質世界的基本粒子。恆星內部的核反應,超新星的爆發,宇宙射線與地球大氣層的撞擊,核反應堆的運行,以至於地球上岩石等各種物質的衰變,都能產生中微子。每秒鐘,都有幾萬億個中微子自由地穿過人體。

  雖然中微子無所不在,但是由於穿透力極強,而且幾乎不與其它物質發生相互作用,很難被探測到,因此它也是基本粒子中人類所知最少的一種。提出中微子存在假設的奧地利物理學家泡利甚至說:“天啊!我預言了一種永遠找不到的粒子。”所以有人稱之為“幽靈粒子”.它像一隻看不見的手,控制著微觀世界的基本規律。

  小小的中微子在微觀物理粒子規律和宏觀的宇宙演化中都有著重要地位,甚至可能與宇宙中的反物質消失之謎有關。因此,對它的研究遠遠超出了粒子物理的范疇,是粒子物理、天體物理、宇宙學、地球科學的交叉與熱點學科。

  經過六十多年的科研探索,中微子研究取得了巨大進步,先后有三次重大進展獲得了諾貝爾物理學獎。盡管如此,至今仍有許多關於中微子的謎團尚未解開。其中,首要亟需解決的問題就是精確測定中微子混合參數θ13.

  由於這個數值的不確定性,中微子物理研究目前已經走到了一個岔路口,如果這個值很小或者沒有,那麼全世界研究中微子的科學家們將共同面臨一個尷尬局面:不知道未來中微子研究該向何方發展。可以說,θ13數值的大小決定了未來中微子物理研究的發展方向。

  大亞灣實驗便是瞄准了θ13的精確測量。因此,在大亞灣地下100米進行的中微子實驗,受到全世界粒子物理學家的熱切關注。

  這個難以捉摸的參數首次被精確測量,極大地振奮了國際高能物理界。實驗成功后,多個國際頂尖機構紛紛發來賀電。

  美國Arogonne國家實驗室物理部主任Harry Weetrs教授表示,“現在,我們終於可以更精確的部署未來的中微子研究計劃了”.

  日本T2K大型粒子探測實驗的發言人表示,中微子震蕩實驗帶來的光明前景令人激動不已,“或許在我們有生之年就可以揭開物質層次的奧秘。”

  基礎研究就是這樣,或許現階段看似“不實用”,但卻可能成為千百年后各種重大發現誕生的搖籃。
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(責任編輯:趙竹青、馬麗)

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