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中微子的秘密(2)
http://www.100md.com 2015年11月15日 《百科知识》 2015年第22期
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    诺贝尔物理学奖四度青睐中微子

    1962年,莱德曼、施瓦茨和斯坦伯格在美国布鲁克海文实验室利用质子加速器发现了第二种中微子μ中微子。他们因此获得了1988年的诺贝尔物理学奖。后来人们证实总共有3种中微子。

    1956年,美国科学家莱因斯和科万利用核反应堆实验首次测到为数不多的中微子。莱因斯因此获得了1995年的诺贝尔物理学奖。

    1998年,日本的Super-K实验以确凿证据证实中微子的丢失,是因为中微子发生了振荡。美国的戴维斯和日本的小柴昌俊因为对太阳中微子和大气中微子的研究,同时获得了2002年诺贝尔物理学奖。

    本年度日本科学家梶田隆章、加拿大科学家阿瑟·麦克唐纳再次因“中微子”获奖,他们发现了中微子振荡,从而证实了中微子有质量。使几十年来令人困惑不解的太阳中微子失踪之谜和大气中微子反常现象得到了合理的解释。

    诺贝尔奖为何频频颁给“中微子”?

    我们知道,诺贝尔奖颁奖十分谨慎,甚至苛刻,在诺贝尔奖历史上,对同样领域的研究能4次获奖的,除了中微子外再无其他,中微子到底有怎样的魅力?这主要是因为,中微子的研究对人们认识宇宙起源与发展有重大意义。100年前,中微子对所有人来说都是谜,我们根本不了解它。一开始我们以为中微子是没有质量的。在这个逻辑前提下,我们认为可能有一些影响中微子质量的物理学定律还未发现。但是现在我们知道了中微子是有质量的,也就是说并不存在我们还未发现的物理学定律。但是,中微子研究至今仍有许多未解之谜:一是,虽然我们知道中微子有质量,但却不知道它的质量到底是多少;第二个问题就是,中微子为什么这么轻依然有质量?也就是说,我们对中微子知道得仍然太少,每一个发现都是这个领域的重量级发现。中微子的魅力在全球物理学界将不断延续。

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    中国大亚湾中微子实验

    大亚湾中微子实验是中国基础科学领域目前最大的国际合作项目,由中国、美国领导,俄罗斯、捷克及中国香港与中国台湾科学家共同参与。其2006年立项,2007年10月动工,2011年年中逐步完成探测器的建造与安装,同年8月开始近点取数、12月下旬开始远近点同时运行。整个实验建有总长3000米的隧道和3个地下实验大厅,3个实验大厅共放置8台中微子探测器,每台探测器高5米、直径5米、重110吨,均置于10米深的水池中。

    2012年3月8日,大亚湾中微子实验首次发现了一种新的中微子振荡,其振荡概率为9.2%,误差为1.7%,此测量结果的置信度为5.2西格玛。此次大亚湾中微子实验,以超过5倍的标准偏差确立了中微子的第三种振荡模式,更精确地测定了中微子相互振荡的3个混合角中的最后一个角θ13。这一重要成果是对物质世界基本规律的一个新的认识,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的“反物质消失之谜”。

    【责任编辑】蒲 晖, http://www.100md.com(陈晓军)
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