中微子研究,向着未来奔跑

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大亚湾中微子实验大厅

  历史总是在某些时间的交汇点上做一些标注,让它更为显眼一点。而2015年对于中微子研究来说,的确值得强调一下。
  2015年10月,当年的“诺贝尔物理学奖”授予了56岁的日本科学家梶田隆章和加拿大科学家阿瑟·麦克唐纳。梶田的获奖理由,是发现基本粒子中微子存在质量。这已经是日本凭借中微子研究获得诺贝尔奖的第二位科学家了。而在全世界范围内,与中微子直接相关的科学研究更是获得了4次诺贝尔物理学奖。
  2015年的12月,中国科学院高能物理研究所所长王贻芳当选为中国科学院院士。也就在这一年,江门中微子实验开始建设,并将于2021年左右完成,计划运行20至30年。

“隐身人”中微子


  我们首先都会问的一个问题就是——中微子到底是什么?
  中微子,是构成物质世界的最基本的粒子之一。在构成物质世界的12个最基本的粒子当中,中微子占了其中的3个。我们的宇宙产生于137亿年前的一次大爆炸。宇宙大爆炸时,在第一秒钟内产生了无数的中微子,它们携带了比光更早期的宇宙信息。在整个宇宙中,中微子的数量仅次于光子,是宇宙中数量最多的粒子之一。它不带电,质量非常轻,以接近光速运动,与其他基本粒子之间的相互作用十分微弱,被戏称为宇宙中的“隐身人”。
  中国科学院高能所研究员曹俊在题为《中微子研究的历史与未来》的论文里写道:我们身边的中微子其实非常多,例如一个典型的核反应堆每秒钟产生6万亿亿个中微子,每秒钟有
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