大亞灣反應堆中微子實驗圓滿結束 中國中微子研究已走在世界前列

2021-01-18 國際在線

國際在線報導(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蕩,並測量到其振蕩概率。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蕩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。

相關焦點

  • 大亞灣反應堆中微子實驗「打完收工」
    12日,大亞灣反應堆中微子實驗裝置退役儀式舉行。歷經4年醞釀、4年建設、9年運行取數的大亞灣反應堆中微子實驗裝置12日完成科學使命、正式退役。 大亞灣實驗是我國第一代中微子實驗裝置,由中國科學院高能物理研究所主持,中美兩國科研人員合作開展研究,中方承擔全部實驗室建設和一半的探測器研製,美方承擔約一半的探測器研製,還有多個國家和地區參與了實驗建設和科學研究。
  • 2020年12月12日,大亞灣反應堆中微子實驗裝置退役
    【能源人都在看,點擊右上角加'關注'】取得發現一種新的中微子振蕩、精確測量反應堆中微子能譜等重要科學成果的大亞灣反應堆中微子實驗(大亞灣實驗)裝置,自2003年開始歷經4年醞釀、4年建設和9年運行,在實現原定科學目標、完成科學使命後,於12日正式退役。
  • 中科院大亞灣反應堆中微子實驗裝置退役
    回放 中科院大亞灣反應堆中微子實驗裝置退役
  • 【科技日報】別了,大亞灣中微子實驗
    停止按鈕被按下後,大亞灣反應堆中微子實驗(以下簡稱大亞灣中微子實驗)大廳的水池外罩緩緩打開,沉浸在碧藍色高純水中的4個中微子探測器展現在世人面前。  這一幕發生在12月12日深圳大亞灣中微子實驗站現場。這標誌著這個藏在深圳大亞灣核反應堆群1600米外、百米高花崗巖山體腹中的粒子物理實驗裝置正式退役。
  • 中微子實驗有了新目標(科技視點)
    2020年12月12日,中科院院士、中科院高能物理研究所所長王貽芳在這裡的實驗控制屏前按下停止按鈕,並宣布:「大亞灣反應堆中微子實驗(以下簡稱「大亞灣實驗」)圓滿完成科學任務,正式退役!」從2011年12月24日大亞灣實驗三個實驗廳同時運行開始,至此,大亞灣實驗共運行了3275天。
  • 大亞灣中微子實驗今天正式退役,江門接棒開啟中、美、日新一輪競爭...
    大亞灣反應堆中微子實驗今天正式退役了。在 3275 天 11 小時 43 分 0 秒的運行期間,這裡產出了一系列重要的中微子研究成果,包括發現第三種中微子振蕩模式,使我國的中微子研究跨入國際先進行列。如今,大亞灣實驗已經完成使命,江門中微子實驗將接過「接力棒」,開啟下一段探索之旅。
  • 我國第一代中微子實驗裝置正式退役!曾連續斬獲科學界大獎
    2020年12月12日,大亞灣反應堆中微子實驗(以下簡稱大亞灣實驗)裝置退役儀式在實驗站現場舉行。至此,這個自2003年開始,經過4年醞釀、4年建設和9年運行取數的中國第一代中微子實驗裝置,實現了原定科學目標,完成了科學使命,正式退役。
  • 首次發現中微子的第三種振蕩模式
    2020年12月12日,中科院院士、中科院高能物理研究所所長王貽芳在這裡的實驗控制屏前按下停止按鈕,並宣布:「大亞灣反應堆中微子實驗(以下簡稱「大亞灣實驗」)圓滿完成科學任務,正式退役!」從2011年12月24日大亞灣實驗三個實驗廳同時運行開始,至此,大亞灣實驗共運行了3275天。
  • 全球最大中微子探測器預計2023年投入運行
    在這座山體之下700多米深處,施工人員正在緊張挖掘著一個迄今世界最大的實驗洞室。這就是江門中微子實驗室的建設現場。近日,記者來到施工現場,見到了中科院高能物理研究所研究員、江門中微子研究中心主任李小男。
  • 威力超氫彈50倍,中國裝置引領反物質研究,如今迎來光榮退役
    2020年12月12日,中國大亞灣反應堆中微子實驗裝置成果完成所有實驗項目,正式宣布退休。在這座實驗裝置上實現了中國第一次在本土由中國人引領的基礎物理學學術突破,在中國的近代物理學研究上具有裡程碑式的意義。
  • 中微子是薛丁格的貓
    有了這樣一些特殊的性格,在實驗上要想探測或捕捉到中微子就變得非常困難。1933年底,泡利的好朋友、義大利物理學家費米接受了泡利提出的中微子假說,發展出一套中子衰變的有效場論,能夠計算出中子衰變的概率。這一點很重要,因為只有理論物理學家算出來核裂變的概率,實驗物理學家才能做實驗去檢驗泡利的假說對還是不對。
  • 什麼是中微子震蕩?一個段子的解釋
    2012年,中國大亞灣核電站中微子實驗項目的研究人員對一個名為θ13的參數進行了測量,這個參數描述了中微子如何在不同味之間來回變換。如果θ13數值比較小,就意味著CP破缺很難被發現,如果是零就完全排除了CP破缺的可能性。讓研究者寬心的是,測量出來的θ13大得有點讓人意外,暗示在實驗中發現CP破缺的可能性很大。
  • 諾獎得主小柴昌俊如何成功探測到中微子?
    本文研究了小柴昌俊的科學貢獻,並從中總結了若干成功經驗。最近,中國大亞灣核電站的中微子實驗裝置在實現原定科學目標後退役,本文也有助於理解相關的科學問題。 撰文 | 施 鬱(復旦大學物理學系教授) 11月12日,日本實驗高能物理學家小柴昌俊去世。
  • 諾獎得主小柴昌俊如何成功探測到中微子
    本文研究了小柴昌俊的科學貢獻,並從中總結了若干成功經驗。最近,中國大亞灣核電站的中微子實驗裝置在實現原定科學目標後退役,本文也有助於理解相關的科學問題。撰文 | 施 鬱(復旦大學物理學系教授)●  ●  ●11月12日,日本實驗高能物理學家小柴昌俊去世。
  • 強大的新觀測站將品嘗中微子的味道
    審校:曹俊2020年8月,江門中微子實驗站現場 劉悅湘/攝 中微子是亞原子粒子家族中的奇葩。但科學家們不知道第三種類型是比其他兩種重,還是比他們輕。前一種情況被稱為 "正質量順序",後一種則被稱為 "倒質量順序"。費米國家加速器實驗室的理論物理學家約瑟夫·利肯(Joseph Lykken)說,中微子質量順序是研究人員需要確定的一個關鍵參數。"事實上,很多其它問題都取決於這個問題的答案,"他補充說。
  • 美國啟動大型中微子實驗 欲打開宇宙之門
    全球距離最遠的中微子實驗近日在美國啟動,旨在研究自然界中最飄忽的亞原子粒子之一—中微子,研究結論或許有助於我們更好地解釋宇宙形成的奧秘。這臺名為「Nova」的設備由兩臺相距800公裡的大型探測器組成,將生成世界上功能最強大的中微子束,可用來探究自然界最難以捉摸的亞原子粒子之一。科學家們認為,更好地理解中微子,將有助於我們進一步釐清宇宙的形成和演化進程。
  • 上海交大李政道研究所葛韶鋒團隊提出宇宙遺蹟中微子的手徵振蕩...
    中微子振蕩是超出粒子物理標準模型的第一個新物理現象,已經得到大量實驗的明確驗證。在標準模型中,中微子只有左手分量,無法擁有可重整的質量項;而中微子振蕩的存在,說明了中微子具有質量,而且三個中微子的質量非簡併。這意味著必然存在超出標準模型的新物理,以解釋中微子振蕩,這為粒子物理的研究指明了進一步探索的方向。
  • 關於中微子的研究或許能揭示為什麼反物質在宇宙中會這麼少
    打破的原因在上篇文章已給出線索,那就是中微子的研究。這次我們來細細講講關於中微子的研究是如何驗證對稱性破裂的。中微子這種震蕩出現了一種明顯的不對稱,叫做電荷-宇稱不對稱,即CP不對稱,在中微子中,這種現象表現為中微子和反中微子振蕩的頻率不一樣。最新實驗成果
  • 創新中國|從零起步領跑中微子實驗
    神秘的中微子,關乎人類對宇宙基礎謎題的探索;難以測量,中微子成為高能物理學的寵兒;論證4年,施工3年,安裝實驗設施1年,取數55天,分析只用半個月……在與全球頂尖實驗室的競賽中,率先拿下中微子振蕩的第三種模式,並測量出振蕩機率,大亞灣中微子實驗團隊搶先得出中微子震蕩模式;大亞灣中微子實驗的成功,被稱為新中國成立以來最重大的實驗物理成就。