記者從中國科學(xué)院高能物理研究所獲悉：日前，大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)新的中微子振蕩模式，這一科學(xué)成果被美國《科學(xué)》雜志評選為2012年度十大科學(xué)突破，并評價為“如果物理學(xué)家無法發(fā)現(xiàn)超越希格斯玻色子的新粒子，那么中微子物理可能會代表粒子物理學(xué)的未來。大亞灣實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可能就是標(biāo)志著這一領(lǐng)域起飛的時刻?！?/p>
對成為世界矚目的年度科學(xué)突破，大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)首席科學(xué)家、中科院高能物理研究所所長王貽芳研究員告訴記者，這應(yīng)該是在意料之中，大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)是我國基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域最大的國際合作項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)在2003年立項(xiàng)時其科學(xué)價值已得到國際同行的公認(rèn)。
今年3月8日，大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)國際合作組宣布：大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了一種新的中微子振蕩，并精確測量到其振蕩幾率，即物理學(xué)中的基本參數(shù)——中微子混合角θ13。介紹該結(jié)果的論文在3月7日送交美國物理評論快報發(fā)表。該發(fā)現(xiàn)是對自然界最基本的物理參數(shù)的測量，被認(rèn)為是對物質(zhì)世界基本規(guī)律的新的認(rèn)識。
王貽芳介紹說，大亞灣實(shí)驗(yàn)的結(jié)果具有極為重要的科學(xué)意義。它使我們更深入了解了中微子的基本特性，也對未來中微子物理的發(fā)展方向起著決定性作用。只有得到這一結(jié)果，才能設(shè)計(jì)下一代中微子實(shí)驗(yàn)，如為不同種類的中微子質(zhì)量排序，或測量中微子振蕩中的宇稱和電荷對稱性破壞，以理解宇宙中物質(zhì)—反物質(zhì)不對稱現(xiàn)象，即宇宙中“反物質(zhì)消失之謎”。作為物理學(xué)28個最基本參數(shù)之一，這個參數(shù)的測量結(jié)果對粒子物理學(xué)研究具有重要意義。
中微子有三種類型，它有一個特殊的性質(zhì)，即可以在飛行中從一種類型轉(zhuǎn)變成另一種類型，通常稱為中微子振蕩。原則上三種中微子之間相互振蕩，兩兩組合，應(yīng)該有三種模式。其中兩種模式被多個實(shí)驗(yàn)證實(shí)，第三種振蕩則一直未被發(fā)現(xiàn)，甚至有理論預(yù)言其根本不存在（即其振蕩幾率為零）。發(fā)現(xiàn)第三種中微子振蕩模式是利用我國大亞灣核反應(yīng)堆群產(chǎn)生的大量中微子尋找到。王貽芳介紹說，作為國際合作項(xiàng)目，大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)是以中國科學(xué)家為主的大型粒子物理實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案由中國科學(xué)家提出，最終實(shí)驗(yàn)的官方結(jié)果采用的是中國科學(xué)家的數(shù)據(jù)分析結(jié)果。
今年10月，大亞灣反應(yīng)堆中微子實(shí)驗(yàn)站的全部8個中微子探測器正式運(yùn)行取數(shù)，標(biāo)志著實(shí)驗(yàn)站的全面建成。實(shí)驗(yàn)站將持續(xù)運(yùn)行3—5年，可把中微子混合角θ13的測量精度提高到4%左右。在未來至少二三十年內(nèi)，都很難再有實(shí)驗(yàn)超過大亞灣的測量精度。
何為中微子
中微子是一種不帶電、質(zhì)量極其微小的基本粒子，也是構(gòu)成物質(zhì)世界的最基本單元之一，共有三種類型，即電子中微子、μ中微子和τ中微子，在目前已知的構(gòu)成物質(zhì)世界的12種基本粒子中，占了1/4，在微觀的粒子物理和宏觀的宇宙起源及演化中同時扮演著極為重要的角色。
