大亚湾近点实验厅 可以说,中微子是世界上最幸运的粒子。10月6日,当瑞典皇家科学院将2015年诺贝尔物理学奖授予日本科学家梶田隆章和加拿大科学家阿瑟·麦克唐纳时,这已经是诺奖第四次垂青它。 2012年,大亚湾中微子试验室取得的重要成果,补齐了中微子振荡证据链上的最后一个环节,从而将梶田隆章和阿瑟·麦克唐纳送上了2015年诺贝尔物理学的奖台。 事实上,这颗屡次荣获诺奖的小小粒子,与中国有着其很深渊源。早在上世纪四十年代,王淦昌着手研究中微子的探测问题,提出了测量中微子的质量与能量的实验方法。这被认为中国物理学界离诺奖最近的一次。而目前,在探索中微子的领域中,中国已站在了国际最前沿。 中国在粒子探索领域不缺位 美国哈佛大学教授亚历山大·索萨曾说,中微子为人类窥探宇宙最为根本的问题打开了一扇窗。1930年,奥地利物理学家泡利首次提出了中微子概念。中微子的提出,为人类进一步探索宇宙奥秘,将微观世界与宇观世界联系起来发挥了重要作用。此后,世界各国的物理学家们开始了对包括中微子在内的粒子物理领域更深的探索。 这其中不乏中国人的身影。近代物理学先驱吴有训、叶企孙在大学开设近代物理教程,培养和训练学生的实验物理研究本领与技能,开启了中国人在粒子物理领域的探寻。如日后享誉世界的物理学家李政道、杨振宁、王淦昌等都是在那时成长起来的。 新中国成立后,中国对粒子物理研究更加重视。1973年2月,周恩来总理指示在原子能研究所一部的基础上组建高能所。不负众望,自开创以来,高能所有力地推动了中国粒子物理实验等诸多研究和发展,培养了一批优秀科学家,取得了一批高水平研究成果,研发了许多高技术产品,为国家科技事业发展做出了重要贡献,其中产生重大影响的成果就有关于中微子的——上世纪80年代,中国原子能科学研究院进行了中微子静止质量的测量,证明了电子反中微子的静止质量在30eV以下。 进入新世纪后,中国参与中微子研究的阵容更加庞大,实力更加雄厚,国际认可度更高。中科院高能物理研究所、清华大学、中国原子能科学研究院、中国科院上海应用物理研究所、中山大学等多家科研单位在中微子研究中都取得了非常重要的成果。 在实验设施方面,中国可谓独具天资。位于中国深圳的大亚湾具有得天独厚的地理条件,被认为是世界上进行这一测量的最佳地点。美国能源部放弃自己的两个方案,转而加入了中国大亚湾实验,这是美国高能物理在海外的第二大投资。 由此可见,在粒子领域的探索中,中国人从来不缺位。几十年来,我国广大科技工作者苦心钻研,持续推动我国在该领域研究,从无到有、从小到大,实现了一次又一次跨越。 原子能院研制的大亚湾中微子实验中子刻度装置 |
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