中微子难得人类竞相“围”之
中微子是一种基本粒子,在微观的粒子物理和宏观的宇宙起源及演化中都扮演着极为重要的角色。在20世纪50年代发现宇宙中微子之后,许多人意识到中微子将会是理想的宇宙使者。
由于没有质量并且不带电荷,和其他物质的相互作用极其微弱,这使得中微子的运动轨迹不会发生改变。对于那些来自遥远宇宙、来自黑洞边缘或者来自宇宙线发源地(如本文中的太阳)的中微子而言,可以告诉人类那些“源”在哪里,甚至可以让我们一探黑洞的究竟。
不幸的是,建造中微子望远镜却是一项令人望而生畏的挑战。总体上说,一架中微子望远镜必须具有千米的尺度以便探测来自宇宙的微弱中微子流,要足够透明以便光线可以在光学传感器阵之间传播,还要足够深以此来屏蔽来自地球表面的干扰,同时还要在经费上可以承受。
今年7月,中科院高能物理研究所宣布,由中国主持的第二个大型中微子实验——江门地下中微子实验将于今年年底动工。由来自全世界50多个科研机构和大学的200多位科学家组成的江门地下中微子实验国际合作组正式成立。
2012年,由中国科学家主持的大亚湾反应堆中微子实验发现了中微子第三种振荡模式,被国际粒子物理界评价为“开启了未来中微子物理研究的大门”。随后中国科学家即酝酿江门中微子实验。这一实验将解决国际中微子研究领域下一个热点和重大问题:中微子质量顺序。
就在本月24日,以中国科学家为主导的大型暗物质探测实验组PandaX(“粒子和天体物理氙探测器”)发布了使用120公斤级液氙探测器所获得的首批数据。
预测希格斯粒子的科学家、2013年诺贝尔物理学奖获得者恩格勒教授6月份在接受科技日报采访时表示,中微子和暗物质以及宇宙学的新发现,未来都可能获得诺贝尔奖。
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