更新时间:2017-08-14 12:00点击:
编者按
从深埋山底的中微子探测仪,到九天之上的量子通信机,每一次闪烁,每一声嘀嗒,都是为中国前进的步伐计数。2016年,中国科技工作者奉献出更多的精彩之作。科技日报评选出的以下新闻远不能涵盖所有领域的重要进步;它更像是中国创新历史进程在新年节点的一个剖面,呈现出中国科技赶超世界强国的气魄。
1大亚湾实验测得最精确反应堆中微子能谱
在深圳大亚湾的核电站旁,粒子物理学家今年再次发现,中微子的确是个奇怪的家伙。
基本粒子中,小小中微子是唯一人们完全摸不透的。目前的粒子标准理论模型中,赋予所有粒子质量的是希格斯粒子,但中微子质量较之低了15个量级,“很不自然”。为了解释中微子为何如此轻,理论学者都倾向于相信一种跷跷板机制,认为有一种重的中微子还没有发现,叫惰性中微子,它也可能是暗物质的组成部分。越高的侦测精度,越能帮助科学家理解中微子的本质。今年2月发布的一份报告中,大亚湾中微子实验测得了迄今为止最精确的反应堆中微子能谱,并发现这一能谱与以前的理论预期存在两处偏差。
中微子几乎穿透一切阻挡物,最不好拦下来测量。核反应堆发电时会释放副产品中微子。1950年代,科学家正是在反应堆旁首次探测到了中微子。而大亚湾实验现在测量出了最精确的、与模型无关的反应堆中微子能谱。能谱好比中微子的手相,大亚湾中微子探测器能瞄出平滑的掌纹上细小的皱褶,在此基础上道出中微子的本性。
科学家测量和分析了包含30多万个中微子的数据,发现在大部分能量范围内,中微子能量达到了前所未有的精度——好于1%。新发现的两处偏差,为未来反应堆中微子实验提供了重要测量数据。