宇宙为何是今天我们看到的这个样子? 在宇宙诞生之初,存在相同数量的正物质和反物质,如果正反物质一直对称,那么二者相遇就会湮灭,不会聚集形成天体,更不会有太阳系、地球以及人类。 然而,一百三十八亿年后的现在,我却出现在这里, 抬头望向宇宙,只有正物质,而反物质却不见踪影。反物质都去哪了呢?这件事或许跟中微子有关。在二十世纪初,科学家发现了一种叫做白塔衰变的现象,某些原子河会发射一个电子变成另外一种河。然而实验发现, 贝塔衰变前后的能量不一致,那泡力坚信能量是守恒的。他认为在贝塔衰变中,原子核还会释放另一种粒子,这个粒子会带走一部分能量,这样衰变前后的能量就是守恒的。这个被泡力假设的粒子就是中微子。 太阳通过核聚变发光发热,同时还释放中微子。二十世纪六十年代,科学家发现从太阳来的中微子少了很多,只有预期的三分之一,这就是著名的太阳中微子消失之谜。 实际上,中微子一共有三种,而且三种中微子可以相互转换。太阳的核聚变只会产生电子型中微子,在飞向地球的过程中,有三分之二的电子型中微子会变成另外两种,而当时的探测器 只能探测电子型中微子,所以最终探测到的只有预期的三分之一。科学家把中微子这种相互转换叫做中微子震荡。中微子震荡可以用六个参数完整描述,三个混合角描述不同中微子之间的混合程度, 两个质量差以及一个相位角会引起正反物质不对称,那测量这六个参数,就成为了中微子物理研究的重中之重。 除了太阳,核电站内部的核裂变反应也会释放中微子,所以很多中微子实验就建在核反应堆周围。 比如位于广东深圳的大亚湾中微子实验远端探测器就在大亚湾核反应堆群一千六百米外。大亚湾实验发现了中微子的第三种震荡模式,精确测量了六个中微子震荡参数中 其中一个混合角。为了进一步测量中微子的质量差,二零一五年,中国科学院高能物理研究所的科学家又启动了江门中微子实验的建设。他的主体是一个直径三十五点四米的大水球,位于江门群山之下七百米。 这是世界上能量精度最高、规模最大的液体闪烁体探测器。对于中微子震荡之谜,甚至是宇宙演化的理解, 江门中微子实验将带领世界再前进一大步。
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arthur b mcdonald yfang wang kimbui 二零一五年十一月九日,美国加州盛和赛被誉为科学界的奥斯卡的科学突破奖正在此颁奖。 the press to the secrets of nutritionals is not finished yet and many more mystery yet to be discovered please join us, thank you。 中国科学院高能物理研究所的所长王一方院士因大压班中微子实验对中微子震荡参数的测量而荣获基础物理学突破奖,这是首位中国科学家获此大奖。实际上,中 微子一共有三种,而且三种中微子可以相互转换,这个现象被称之为中微子震荡。中微子发生转换的概率与两个参数有关,一个是质量的平方差, 决定了震荡频率的大小。另一个是混合角,决定了概率变化幅度。为了测量第一种和第三种中微子的混合角,二零零七年,我国开始建设大压弯反应堆中微子实验。 它坐落在广东深圳的大亚湾核电站附近,有两个靠近反应堆的近探测器,以及一个远离反应堆的远探测器。 二零一二年三月,大亚湾实验率先找到了第三种震荡模式存在的证据,并精确测量了混合角 cte 三的大小。接下来,测量三种中微子的质量顺序就成为了中微子研究的 下一个焦点。为此,中国科学院高能物理研究所又建设了江门重微子实验。江门重微子实验位于广东省江门市,距离阳江和台山反应堆群约五十三公里,并位于地下七百米,以此屏蔽宇宙线的干扰。 江门周围子的探测器非常大,直径有三十五点四米,由钢架与有机玻璃构成外层壳体内部可以容纳两万吨液体闪烁体 反应堆产生的反电子。中微子进入夜闪,被其中的质子捕获,释放一个正电子和中子。正电子很快就会与周围的电子发生湮灭反应,释放出两个光子。 而中子经过一段时间后,则会被夜闪中的质子捕获,随后会释放多个光子。这种一快一慢的光信号组合, 就是中微子被捕获的特征信号。 捕捉光子的任务则是由光电倍增管来完成的,他们非常灵敏,即使微弱了单光子,也无法逃过他们的法眼。光电倍增管可以把捕捉到的光子转换成电信号,然后送入到计算机中分析,以确定中微子的性质。 江门中微子实验装置的核心零件就是光电倍增管,这里总共用了四点五万个光电倍增管,布满整个探测器壳体外侧。用这样的装置,通过六年的实验,大概能捕捉到十万个中微子。 二零一二年三月八日,王一方院士宣布了大亚湾中微子实验的成果,这一成果随后入选美国科学杂志二零一二年度全球十大科学, 被评价为中国本土迄今为止最重要的物理学成果。而如今,测量精度更高的江门中卫子实验已经蓄势待发,未来这里必将再次取得引领世界的成果。




