中国大亚湾发现新的中微子振荡韩媒惊呼:"到手的诺贝尔奖飞了" - 新闻文摘

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看天下

3/13/2012

白杨
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两个直径5米、高5米、重110吨的中微子探测器安装在巨型水池中

　　人民网首尔3月12日电(记者周玉波)北京时间3月8日14时，大亚湾中微子实验国际合作组发言人、中科院高能物理研究所所长王贻芳在北京宣布，大亚湾中微子实验发现了一种新的中微子振荡，并测量到其振荡几率。介绍该成果的论文已于3月7日送交美国《物理评论快报》(Physical Review Letters)发表，其预印本也已在网上发表。据悉，中微子研究是物理学的核心研究领域，迄今为止相关研究已经被授予了3次诺贝尔奖。此次事件在韩国的学术及新闻界引起了强烈的反响。
　　中微子是一种不带电，质量极其微小的基本粒子，共有三种类型，即电子中微子、μ中微子和τ中微子，在目前已知的构成物质世界的12种基本粒子中，占了四分之一，在微观的粒子物理和宏观的宇宙起源及演化中同时扮演着极为重要的角色。中微子有一个特殊的性质，即它可以在飞行中从一种类型转变成另一种类型，通常称为中微子振荡。原则上三种中微子之间相互振荡，两两组合，应该有三种模式。其中两种模式自60年代起即有迹象，当时称作“太阳中微子之谜”和“大气中微子之谜”。1998年日本的超级神冈实验正式发现大气中微子振荡，随后太阳中微子振荡也被多个实验证实。第三种振荡则一直未被发现，甚至有理论预言其根本不存在(即其振荡几率为零)。
　　中国科学院高能物理研究所的科研人员2003年提出设想，利用我国大亚湾核反应堆群产生的大量中微子，来寻找中微子的这第三种振荡，其振荡几率用sin22θ13表示。科研人员于2003年提出了实验和探测器设计的总体方案，2006年获得批准立项，2007年10月破土动工。
　　用反应堆中微子测量θ13科学意义重大，国际上在2003年左右先后有7个国家提出了8个实验方案，最终进入建设阶段的共有3个，包括中国的大亚湾实验、法国的Double Chooz实验和韩国的RENO实验。在激烈的国际竞争中，大亚湾实验采取了多种措施，克服了重重困难，终于在2010年12月完成核电站附近的全部爆破任务，2011年中逐步完成了探测器的建造与安装，2011年8月开始近点取数，12月24日开始远近点同时运行。
　　为抢在竞争对手之前获得物理结果，科研人员将实验分为两个阶段，这次报告的结果就来自第一阶段的数据，自2011年12月24日起至2012年2月17日结束。经过夜以继日的努力，科研人员完成了实验数据的获取、质量检查、刻度、修正和数据分析。结果表明，sin22θ13为9.2%，误差为1.7%，以超过5倍的标准偏差确定sin22θ13不为零，首次发现了这种新的中微子振荡模式。
　　而现在，韩国的研究人员只能对天感慨了。据韩媒称，韩国在中微子研究领域一直处于世界领先地位，这种状况曾一度延续至去年年末。但是由于中国投入了240名研究人员(相当于韩国的5倍)及巨额资金进行相关研究，并且去年中旬与美国开展合作，整合了该领域的大量人力和财力，因此中国能够抢先一周发布研究成果。换言之，在最后几个月的关键时刻，中国研究团队成功超越韩国团队，获得了阶段性的成功，抢先发布了最初的研究成果。而该项研究成果被普遍认为是角逐诺贝尔奖的强有力候补。
　　韩媒分析称，韩国的研究团队在取得相关设施的施工许可、说服当地居民和环境团体等方面耗时较长，比预计的时间晚了一年，导致工程施工缓慢。而在这个过程中，日元升值，导致韩国无法及时购买核心配件，耽误了整个研究的进展。
　　首尔大学物理天文学系金修奉教授12日称，“我们的研究团队也准备在本周向美国《物理评论快报》投稿。直至去年年底，我们在世界上都处于领先地位，这次深受打击。”还有韩国专家遗憾地表示，“政府投入巨资扶持基础科学的做法是好的，但是在我国领先的时候，如果能够及时强化资金支持，也许情况会发生逆转。”

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