图片说明:大亚湾实验项目三号实验大厅，于2011年12月24日开始运行（资料照片）。

　　中微子振荡“中国数据”诞生 大亚湾实验发现中微子“第三种振荡”，将有望破解“反物质消失之谜”

　　本报讯 （记者许琦敏）全世界高能物理学家十几年来做梦都想精确测量的值——中微子混合参数θ13终于被测到了！昨天，大亚湾中微子实验国际合作组宣布：他们发现了中微子的“第三种振荡”，并测量到了它的振荡几率（sin22θ13，意为2倍θ13正弦的平方）为0.092。这使人类更深入认识了中微子，进而了解物质与反物质之间的关系，或许有望破解“反物质消失之谜”。《美国物理评论快报》在网上发表了预印本，刊载了该论文。

　　不带电，质量不到电子的百万分之一，以接近光速运动——中微子是物质世界最基本的粒子之一，可它好似调皮的小精灵，很难被捉住。即使穿越地球直径那么厚的物质，在100亿个中微子中，只会有1个与物质发生极其微弱的反应。

　　中微子共有三种，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。中微子有个特性，在飞行中会从一种类型变成另一种类型，通常称为中微子振荡。大亚湾反应堆中微子实验项目总经理、中科院高能物理研究所所长王贻芳介绍，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。目前人类已经发现了“太阳中微子振荡”、“大气中微子振荡”两种模式。第三种振荡更神秘，甚至有理论预言其根本不存在。

　　然而，这个数值存在与否、数值大小决定着中微子物理学的未来走向。0.092，这个来自大亚湾的中微子振荡“中国数据”给出了明确的答案——“第三种振荡”不仅存在，而且可能用来解释宇宙中物质与反物质的不对称。大亚湾反应堆中微子实验项目副经理、中科院高能物理研究所曹俊研究员告诉记者，根据原先设想，只要这个值大于0.01左右，则那么下一代中微子实验就有可能测量另一个混合参量。

　　“我们十分确信这个实验结果。”曹俊说，根据偏差统计，出现假信号的可能性只有千万分之一。“由于这个值很大，在不远的将来，就有可能测量到中微子振荡中的电荷宇称破坏效应，进而理解宇宙的形成，同时也可以进行下一代实验，搞清不同种类中微子的质量顺序。”

　　中国高能物理学会理事长赵光达院士表示，在宇宙大爆炸之初，物质与反物质是对称的，但我们现在几乎探测不到反物质。而现在探测到中微子的第三种振荡比较剧烈，那么科学家将从中了解到中微子与反中微子的不对称性，进而有助于推论物质与反物质的不对称现象，即宇宙“反物质消失之谜”。

　　这个值非常难测。反应堆产生的是电子反中微子，其中有三种不同成分，它们的振荡规律各不相同。在飞行过程中，这三种成分的比例会因振荡规律不同而发生变化。大亚湾实验就是要精确地测出这种变化，并计算出这三种成分的混合比例，即中微子混合参数θ13。

　　探寻中微子的“第三种振荡”、精确测量中微子混合参数θ13成为世界中微子物理的前沿课题。在2003年前后，国际上共有7个国家提出了8个实验方案，最终进入实验阶段的共有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。

　　在三个实验中，大亚湾实验的设计精度最高，达到1%。这代表在捕捉到的100个中微子中，哪怕有一个在探测器内发生反应，就能测量到它。为了抢在竞争对手之前获得物理结果，这个中美合作的实验小组采取了多种措施，于2011年8月开始取数，每天采集约300G的数据，先后共测到了16000多个中微子。王贻芳说，他们将实验分为两个阶段，这次报告的结果就来自第一阶段。

（原载于《文汇报》 2012-03-09 01版）

（原文链接：http://whb.news365.com.cn/yw/201203/t20120309_297991.html）