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大亞灣中微子新發現意味著什麼?

發佈時間:2012年03月29日 03:42 | 進入復興論壇 | 來源:中國經濟網—《經濟日報》 | 手機看視頻


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  大亞灣中微子實驗新發現不僅令全世界科技工作者為之振奮,也讓世人對中國科學家獲得諾貝爾獎充滿了期待。中微子前兩種振蕩模式的發現都已經獲得了諾貝爾獎;大亞灣中微子實驗發現了第三種振蕩模式,並首次精確地測量這個曾經可望而不可及的參數,具有相同的重大意義。

  在科學界,中微子是粒子物理、天體物理與宇宙學研究中的熱點與交叉,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。不過,除了科技工作者之外,恐怕更多的人對這個陌生的名詞還是一頭霧水,更難以想象中微子到底是什麼、和我們有何關係。

  中微子是物質世界最基本的單元之一,極難探測。提出中微子存在假設的奧地利物理學家泡利甚至説:“天啊!我預言了一種永遠找不到的粒子。”所以有人稱之為“幽靈粒子”。它像一隻看不見的手,控制著微觀世界的基本規律,甚至是宇宙的起源和演化。

  中微子具有很多奇怪的性質。諾貝爾獎得主、華人物理學家李政道和楊振寧發現的宇稱不守恒現象,其背後就是中微子搗的鬼:正是因為不存在右旋的中微子,只有左旋的中微子,使得微觀世界裏,發生了“左”和“右”不對稱的奇特現象。

  由此可見,對中微子的研究和發現,有助於幫助我們揭開更多的謎團,從而洞悉宇宙運行的奧秘。

  大亞灣實驗結果能開啟未來研究的大門,也能影響未來的中微子實驗,可以解釋為何現在的宇宙中有如此多的物質,卻只有那麼一丁點兒的反物質這一問題。

  當宇宙大爆炸發生時,根據粒子物理規律,正反物質應該成對産生,並且數量一樣多。可是我們現在的宇宙中,並沒有探測到大量反物質存在的跡象。那麼反物質哪去了?大亞灣實驗探測到中微子的第三種振蕩比較劇烈,科學家將從中了解到中微子與反中微子的不對稱性,進而有助於推論物質與反物質的不對稱現象,揭開宇宙“反物質消失之謎”。

  奇妙的中微子,現在我們能夠産生它、探測它,那麼能不能在日常生活中用上它呢?幾天前,美國費米實驗室的科學家宣佈,利用一個試驗裝置,成功地用中微子實現了通訊,帶寬為0.1bps(位/秒),誤碼率百分之一。由於中微子可以幾乎不受阻擋地直線穿過物質,這種通訊不會受海水和地層的阻擋,也無法干擾、攔截和破解。也許有一天,它能變成實用的通訊方式。

  不過在科學家眼中,基礎研究的重要性要遠遠大於它的實用性。四百年前,丹麥科學家第谷仰望星空三十年,積累了大量的天文數據,由他的弟子總結成開普勒三定律,這是牛頓提出牛頓力學的重要依據。誰能想到,天天盯著星星看而窺得的行星運動的奧秘,幾百年後卻成為我們修建高樓大廈、橋梁、飛機汽車、發射飛船衛星的利器?

  100多年前居裏夫人發現原子核的衰變時,也無人知曉這將意味著什麼,今天核能的利用已經深刻地改變了世界。今天無比神秘的中微子還只是在象牙塔裏,隨著人類對自然界認識的不斷深入,中微子的更多謎團被揭曉的那天,也許將深刻地影響未來。(杜銘)

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