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发表于 2020-3-7 10:54:04
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走近中国大科学装置:大亚湾中微子装置
中微子——基本粒子中最诡秘的一位,落入了中国人的陷阱,并招供出它的变身秘密。深圳大亚湾核反应堆群的360米外,百米高的花岗岩山体腹中,藏着中国迄今最成功的粒子物理实验装置——大亚湾中微子装置。它在2012年3月8日宣布成功发现了新的中微子振荡模式,引起世界瞩目;《科学》杂志网站说,大亚湾实验装置“可以说是中国有史以来最重要的物理学成果”。
大亚湾发现中微子第三种变化
中微子来自核反应堆、太阳、超新星、地球内核等处,携带着暗物质和天体的秘密。它们是基本粒子中的“隐士”,质量小,不带电,几乎不与任何粒子反应。只有大亚湾装置这样包含海量粒子的探测器,才能侥幸拦下来几个中微子。
中微子分三种:电子中微子、μ中微子和τ中微子。它们可以“振荡”——一种类型变成另一种。3种振荡的量化描述是θ12、θ23和θ13。前两种已在大气中微子和太阳中微子实验中找到。
大亚湾实验是对第三种振荡模式的测量。这种振荡中,主要由电子中微子组成的“大队人马”,在行军路上变成了主要由τ中微子组成的团队。θ13数值的大小决定了未来中微子物理研究的设计方向。
由于科学意义重大,国际上曾先后提出了8个相似的中微子实验方案。中科院高能物理所提出的大亚湾实验方案因具有地理优势,设计独特,取得了国际上的关注。美国能源部就放弃了支持本国的两个实验方案,转而支持美国科学家加入大亚湾实验的合作。
大亚湾的科学家本来预计,实现测量θ13到1%精度的实验目标,大约需要两年。但开始取数后3个月,2012年3月,他们就宣告胜利。大亚湾实验装置的成功是把θ13算得很准——8.8度,误差为正负0.8度。 |
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