大亚湾实验团队成员接受羊城晚报采访:未来还要解决中微子质量排序和反物质消失之谜两大课题
金羊网记者 李钢 实习生 雷凤鸣
2016年度国家自然科学奖一等奖得主揭晓,“大亚湾反应堆中微子实验发现的中微子振荡新模式”9日获得殊荣。这个自然科学领域最受瞩目的大奖17年来曾9度空缺,可谓“慎之又慎,宁缺毋滥”。简单来说,获得项目必须是重大科学发现,得到同行认可。研究团队成员在接受羊城晚报记者采访时表示,中微子研究还要解决中微子质量排序和反物质消失之谜这两大课题。
活捉神秘中微子振荡
据介绍,中微子是一种不带电、质量极微小的基本粒子。共有电子中微子、μ中微子、τ中微子三种类型,原则上讲三种中微子相互振荡,应该有三种模式。
1998年科学家首次发现了“太阳中微子振荡”,2002年“大气中微子振荡”也被发现证实,第三种正是本次由大亚湾中微子实验国际合作组发现的新模式。
自2003年起,国际上先后有7个国家提出了8个实验方案,用反应堆中微子测量第三种振荡几率,最终进入建设阶段的分别为中国的大亚湾实验,法国的Double5Chooz实验和韩国的RENO实验。
在激烈的竞争下,2012年3月8日大亚湾中微子实验国际合作组率先宣布实验发现了一种新的中微子振荡。美国《科学》杂志将这一发现评为2012年十大科学突破之一。这个发现还被美国同行誉为“中国有史以来最重要的物理学成果”。韩国科学家的结果只比我们晚了25天,大亚湾实验室赢得了这次科学赛跑。
项目最初遇经费难题
“大亚湾反应堆中微子实验”项目的研究员何苗告诉羊城晚报记者,大亚湾中微子振荡新模式研究项目的开展并非一帆风顺,在研究中遇到的最大问题是经费问题,尤其是研究之初,经费投入不足,而大亚湾中微子又属于数亿元量级的项目,因此这个项目可以说是吃百家饭长大的。
此后,作为中美合作为主的国际合作项目,国际投入帮助大亚湾项目获得了更多的国内关注和经费。“但和这些合作伙伴也有竞争,作为国内项目,主动权应当把握在我们自己手里。”何苗说。
当前中微子研究已然成为国际关注热点,2015年诺贝尔物理学奖就颁发给了在这一领域有突破性研究的日本和加拿大科学家。
未来要解决反物质消失之谜
何苗认为理解微观世界的高能物理将始终是物理研究的前沿,中微子研究正是未来研究的方向之一。将来,中微子领域研究亟待解决的有两个问题:一是中微子质量排序;二是解开宇宙中反物质消失之谜。
在目前的科学研究中,中微子最有可能解释反物质消失之谜。继测出θ13之后,如果再测量出一个名为“CP破坏”
的数值,科学家或许就能打开一扇封闭了亿万年的大门。
而未来大亚湾中微子实验的下一目标将是推定中微子质量顺序的江门实验。江门中微子实验于2014年开始建设,计划在2019年底建成一个国际领先的中微子实验站,以测定中微子质量顺序这一国际中微子研究的核心问题,此外还将精确测量中微子混合参数,并进行其它多项科学前沿研究。“一旦走完这条不寻常的路,中国必将在中微子研究领域站在世界的最前沿。”