大亞灣實驗中，中微子探測器被安裝在水池中。（圖片由中國科學院高能物理所提供）

　　大亞灣中微子實驗國際合作組發言人、中國科學院高能物理研究所所長王貽芳今天宣佈,大亞灣中微子實驗發現了一種新的中微子振蕩(θ13),並測量到其振蕩幾率(sin22θ13)。眾多中外著名物理學家表示,這一發現與宇宙中“反物質消失之謎”的研究有關,“對未來中微子物理的發展方向起著決定性的作用”。

　　中微子是一種不帶電、質量極其微小的基本粒子,共有三種類型:電子中微子、μ中微子和τ中微子。目前已知的構成物質世界的12種基本粒子中,中微子佔四分之一,在微觀的粒子物理和宏觀的宇宙起源及演化中同時扮演著極為重要的角色。

　　中微子有一個特殊的性質──它可以在飛行中從一種類型轉變成另一種類型,這種性質被稱為中微子振蕩。王貽芳介紹説,中微子振蕩是中微子研究的中心問題,它是檢測中微子質量的方法,並且與宇宙學中一些關鍵問題有關。中科院院士、粒子物理學家陳和生舉例説:“按照大爆炸理論,物質與反物質應該是等量的,但為什麼我們身邊只觀察到物質,沒有反物質呢?”這個“反物質消失之謎”很可能與中微子振蕩中的宇稱及電荷反演破壞(CP破壞)有關。

　　原則上説,三種中微子之間相互振蕩,兩兩組合,應該有三種模式。但奇怪的是,科學家們只發現了兩種──大氣中微子振蕩和太陽中微子振蕩。第三種振蕩一直未被發現,甚至有理論預言:第三種振蕩根本不存在。

　　第三種振蕩究竟是否存在?為了找出答案,2003年前後,共有7個國家提出了8個實驗方案。中微子質量極輕,不帶電荷,與物質的相互作用十分微弱,極難探測,需要體積龐大的探測器。在8個方案中,最終只有中國的大亞灣實驗、法國的Double Chooz實驗和韓國的RENO實驗進入建設階段。大亞灣實驗率先取得了實驗數據,在國際競爭中佔據鰲頭。

　　“這種新的中微子振蕩模式的發現,使我們對物質世界的基本規律有了新的認識。”王貽芳説:“這種振蕩的振幅比預期要大得多,使我們能夠很好地準備下一代物理實驗,解決中微子振蕩中另外兩個問題──中微子質量順序和中微子振蕩中是否有宇稱和電荷反演破壞。”(記者 齊芳)