大亞灣首次探測(cè)到中微子，反物質(zhì)研究突破性進(jìn)展

自從宇宙發(fā)生大爆炸后，之后地球也逐漸演變，最后變成我們居住的星球。但時(shí)時(shí)刻刻生活在這個(gè)星球上的人們，是否知道世間不僅有物質(zhì)，其實(shí)還有反物質(zhì)？又是否知道在地球最初演化的階段，反物質(zhì)起到了什么作用？為什么現(xiàn)在我們生活的星球是物質(zhì)占據(jù)了主宰，而不是反物質(zhì)呢？反物質(zhì)又是怎么消失的呢？這一系列問(wèn)題，不僅你可能不知道答案，就連科學(xué)家目前都在對(duì)這些問(wèn)題，進(jìn)行不停的探索，以期能夠找到答案。而近日，隨著我國(guó)廣東大亞灣核電站反應(yīng)堆首次探測(cè)到中微子，讓人類這一探索取得了突破性的進(jìn)展。

大亞灣國(guó)際合作組自2006年成立，主要目的就對(duì)中微子第三種振蕩模式的測(cè)量，主要由中美合作，目前已經(jīng)發(fā)展到由6個(gè)國(guó)家和地區(qū)參與，國(guó)內(nèi)眾多知名高校也參與了此次基礎(chǔ)性研究。此次探測(cè)到核反應(yīng)推里的中微子的中微子探測(cè)器，是安裝在地下100米，離反應(yīng)堆360米的近點(diǎn)實(shí)驗(yàn)大廳內(nèi)。

（大亞灣實(shí)驗(yàn)在潔凈間中組裝的中心探測(cè)器）

中微子個(gè)頭小，不帶電，可自由穿過(guò)地球，幾乎不與任何物質(zhì)發(fā)生作用，號(hào)稱宇宙間的“隱身人”。中微子只參與非常微弱的弱相互作用，具有最強(qiáng)的穿透力。穿越地球直徑那么厚的物質(zhì)，在100億個(gè)中微子中只有一個(gè)會(huì)與物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，因此中微子的檢測(cè)非常困難。實(shí)驗(yàn)以確鑿的證據(jù)發(fā)現(xiàn)了中微子振蕩現(xiàn)象，即一種中微子能夠轉(zhuǎn)換為另一種中微子。中微子有3種類型，即電子中微子、μ中微子和τ中微子，通過(guò)振蕩可以相互轉(zhuǎn)化。這間接證明了中微子具有微小的質(zhì)量，不過(guò)人類對(duì)于中微子振蕩尚未完全研究清楚。

而此次大亞灣進(jìn)行的振蕩模式測(cè)量，是采用第三種，即通過(guò)振蕩把由電子中微子組成的混合態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橹饕搔又形⒆咏M成的混合態(tài)，而且還要對(duì)θ13混合角的數(shù)值進(jìn)行研究?？茖W(xué)家最終是要把θ13的測(cè)量控制在1%的精度，但需要耗費(fèi)些時(shí)日。而一旦對(duì)這個(gè)數(shù)值進(jìn)行測(cè)量，便有望通過(guò)θ13研究宇宙反物質(zhì)消失之謎。此次探測(cè)到中微子，無(wú)疑是在該探索道路上又一次大邁進(jìn)。

這次實(shí)驗(yàn)成果對(duì)今后的研究方向具有重要影響，一旦對(duì)θ13這個(gè)未知的混合角進(jìn)行了高精度測(cè)量，那么人類或許可以進(jìn)而揭開(kāi)宇宙之謎，揭開(kāi)宇宙物質(zhì)與反物質(zhì)構(gòu)成關(guān)系，以及反物質(zhì)在宇宙形成中所起的作用。這些困擾人們已久的問(wèn)題就有解答的切入點(diǎn)。