[解放日报]发现中微子第三种振荡

前天，由俄罗斯富翁掷金千万、领衔资助的新一届“科学突破奖”在美颁出。中科院高能物理研究所所长王贻芳，作为大亚湾反应堆中微子实验项目的首席科学家，获得“基础物理学突破奖”，这也是中国科学家首获此奖。“突破奖”涉及生命科学、物理学、数学等多个项目，单项奖金高达300万美元，远超诺贝尔奖，堪称科学界“第一巨奖”。联合设奖的企业家还包括脸谱（Facebook）网站创始人夫妇，以及阿里巴巴集团马云夫妇等。 

今年刚获得诺贝尔物理学奖的“中微子”为何又拿下这一巨奖？与质子、电子等类似，中微子也是微观世界的一种基本粒子。它们伴随着热核反应产生，既能从太阳内部并通过阳光放射而出，也能从地球地心深处散发至地表。有意思的是，中微子并不带电，质量又极其微小，与普通物质的相互作用微弱之极，对物质世界几乎毫无影响。每秒钟，有上百万个太阳中微子自由地穿透每个人的身体，加之其它来源的中微子，一秒之内便有几万亿个穿过人体。于是，它们可以跨越洲际乃至星际完成“长途旅行”。 

日、加两国的2015届诺奖得主发现了“中微子振荡”。中微子会在空间飞行中“变性”，从一种类型转变成另一种类型，被称为“中微子振荡”。中微子振荡共有3种类型，前两种振荡模式即“太阳中微子之谜”和“大气中微子之谜”已被实验证实。由于第三种中微子振荡的相关实验长期未果，因此也有理论预言它根本不存在，振荡几率为零。然而，大亚湾见证了新的事实。 

中科院高能所在十多年前就提出设想，利用我国大亚湾核反应堆群产生的大量中微子，来寻找中微子的第三种振荡，并提出了实验和探测器设计的总体方案，上海交大教授刘江来团队承建了关键性的刻度系统，并参与振荡几率测量。最终，这一由中国主导、美国等国科学家联合攻关的项目，以测量实证找到了最后一种中微子振荡，使人类认识到这种无时无刻、无处不在的基本粒子转换规律。 

上海交大物理系特别研究员倪凯旋认为，在大亚湾观测到中微子家族的全部振荡方式，意味着掌握了其3种基本性质，有助于中微子未来应用，包括探测太阳、地球乃至星系内部结构，以及非常规通讯等。比如目前深水通讯主要靠声纳，但距离有限，而中微子可在水中无障碍长距离通行；同样，高能量的中微子也能无障碍抵达遥远的外太空，提供高效星际通讯，而不像其它电磁通讯信号那样会显著衰减。  

来源：《解放日报》 2015.11.11   第11版 科教卫体·社会  

原文： 发现中微子第三种振荡