國際在線報道(記者 魏鬱):中微子,是構成宇宙的基本粒子之一。中微子研究是國際粒子物理研究的熱點,是天體物理和宇宙學研究前沿。中國中微子實驗研究由大亞灣反應堆中微子實驗起步,實現了從無到有並跨入國際先進行列。12月12日,大亞灣實驗裝置完成其科學使命,正式退役。
中微子個頭小,又無所不在,它不帶電、質量近於零,而且穿透力極強。比較形象的比喻是:在常人拇指指甲蓋大小的面積上,每秒鐘約有650億個太陽中微子以接近光速的速度呼嘯而過。作為破譯宇宙起源與演化密碼最重要的鑰匙之一,中微子這種變幻莫測的粒子一直在挑戰人類的認識能力。2003年,中國開始設想利用大亞灣核反應堆群產生的大量中微子開啟研究。
經過艱苦探索,大亞灣中微子實驗於2012年發現了一種新的中微子振盪,並測量到其振盪概率。這一在我國本土誕生的重大成果一經發布,立即在全球科學界引起熱烈反響,併入選美國《科學》雜誌評選的2012年度十大科學突破,獲得了2016年基礎物理學突破獎和2016年度國家自然科學一等獎。中國科學院院士、中科院高能物理研究所所長、大亞灣實驗首席科學家王貽芳介紹說,大亞灣中微子實驗已經圓滿完成科研目標,實驗設施的精度已經到達極限。在可以預見的未來,大亞灣實驗對中微子振盪振幅的測量精度不會被其他實驗超越。
王貽芳說:“事實上現在將近20年了,已經到了極限了。事實上在我們看來,未來的二三十年它的精度也已經沒辦法提高了。”
大亞灣中微子實驗是以我為主的大型國際合作實驗,以中美物理學家為主,組成了包括7個國家和地區的40多個單位在內的國際合作隊伍。王貽芳表示,大亞灣研究使得中國基礎科學的國際合作走到了一個新高度。王貽芳說:“它的合作的範圍、內容、廣度、深度應該說以前都是沒有的。一方面表明了我們中國對外開放的這樣一個姿態,也是我們願意融入國際大環境的一個很重要的一個表示。我們目標就是瞄著中國能夠真的在國際科學界成為一個大家認可的參與者,也是一個很好的領導者。”
大亞灣實驗還培養了一批具有國際水平的青年科學人才。2016年度國際純物理與應用物理聯合會(IUPAP)粒子與場領域的青年科學家獎授予了中國的青年科學家溫良劍,這也是該獎項第一次頒發給中國大陸的粒子物理學家。
溫良劍說:“我個人理解(大亞灣實驗)是一個很國際化的實驗(平臺),這個在我學生時期也是極少見的在國內。所以有這樣一個很好的國際平臺,跟國外高水平的人去合作,有合作也有競爭,這個過程是很鍛鍊人的。 ”
繼大亞灣中微子實驗項目後,中國已於2014年底在廣東江門啟動了第二個大型中微子實驗項目,目前正在建設階段,未來將繼續探索宇宙的奧秘。
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