神奇的中微子

神奇的中微子第1頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一中微子是一種基本粒子，不帶電，質(zhì)量極小，幾乎不與其他物質(zhì)作用，在自然界廣泛存在。太陽內(nèi)部核反應(yīng)產(chǎn)生大量中微子，每秒鐘通過我們眼睛的中微子數(shù)以十億計(jì)。中微子的觀測 中微子只參與非常微弱的弱相互作用，具有最強(qiáng)的穿透力，能穿越地球直徑那么厚的物質(zhì)。在100億個(gè)中微子中只有一個(gè)會(huì)與物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，因此中微子的檢測非常困難。正因?yàn)槿绱耍谒械幕玖Ｗ?，人們?duì)中微子了解最晚，也最少。實(shí)際上，大多數(shù)粒子物理和核物理過程都伴隨著中微子的產(chǎn)生，例如核反應(yīng)堆發(fā)電（核裂變）、太陽發(fā)光（核聚變）、天然放射性（貝塔衰變）、超新星爆發(fā)、宇宙射線等等。宇宙中充斥著大量的中微子，大部分為宇宙大爆炸的殘留，大約為每立方厘米100個(gè)。1998年，日本超神岡（Super-Kamiokande）實(shí)驗(yàn)以確鑿的證據(jù)發(fā)現(xiàn)了中微子振蕩現(xiàn)象，即一種中微子能夠轉(zhuǎn)換為另一種中微子。這間接證明了中微子具有微小的質(zhì)量。此后，這一結(jié)果得到了許多實(shí)驗(yàn)的證實(shí)。中微子振蕩尚未完全研究清楚，它不僅在微觀世界最基本的規(guī)律中起著重要作用，而且與宇宙的起源與演化有關(guān)，例如宇宙中物質(zhì)與反物質(zhì)的不對(duì)稱很有可能是由中微子造成。第2頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一微中子即中微子中微子是一種難以捉摸的基本粒子，有三種類型，即電子中微子、μ中微子和τ中微子。它們質(zhì)量非常小，不帶電。太陽、宇宙線、核電站等都能產(chǎn)生大量中微子。它極難被探測，幾乎不與物質(zhì)發(fā)生相互作用，被稱為“鬼粒子”，可以輕松地穿過人體、建筑，甚至地球，不帶來任何影響。所以，中微子在概念被提出26年后，科學(xué)家才在實(shí)驗(yàn)室中第一次觀測到這種神秘粒子的存在。中微子不僅在微觀世界最基本的規(guī)律中起著重要作用，而且與宇宙的起源與演化有關(guān)，例如宇宙中物質(zhì)與反物質(zhì)的不對(duì)稱很有可能是由中微子造成。中微子盡管曾被許多人認(rèn)為是虛幻的，但它卻能夠做到如光線穿透窗玻璃那般穿透金屬鉛之類的厚重物質(zhì)，并且在運(yùn)動(dòng)過程中有三分之一會(huì)發(fā)生從一種形態(tài)轉(zhuǎn)為另一種的振蕩現(xiàn)象。很多人認(rèn)為，這些特性無疑將令規(guī)則嚴(yán)苛的愛因斯坦相對(duì)論在其面前失去部分效用。以前人們以為中微子是沒有質(zhì)量的，永遠(yuǎn)以光速飛行。1998年日本的超級(jí)神岡實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)它們可以從一種類型轉(zhuǎn)變成另一種類型，稱為中微子振蕩，間接證明了它們具有微小的質(zhì)量。不過這個(gè)質(zhì)量非常非常小，到現(xiàn)在還沒有測出來，它們的飛行速度非常接近光速，到現(xiàn)在也沒有測出與光速的差別。由于它很難探測，是我們了解最少的基本粒子，現(xiàn)在還存在大量的未解之謎。正因?yàn)槿绱?，在其它粒子都有大量證據(jù)證明嚴(yán)格遵守相對(duì)論時(shí)，也有不少人懷疑中微子會(huì)不會(huì)是個(gè)特例？[1]中微子的謎團(tuán)中微子有大量謎團(tuán)尚未解開。首先它的質(zhì)量尚未直接測到，大小未知；其次，它的反粒子是它自己還是另外一種粒子；第三，中微子振蕩還有兩個(gè)參數(shù)未測到，而這兩個(gè)參數(shù)很可能與宇宙中反物質(zhì)缺失之謎有關(guān)；第四，它有沒有磁矩；等等。因此，中微子成了粒子物理、天體物理、宇宙學(xué)、地球物理的交叉與熱點(diǎn)學(xué)科。[2]第3頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一歷史年表

1930年，德國科學(xué)家泡利預(yù)言中微子的存在。

1956年，美國萊因斯和柯萬在實(shí)驗(yàn)中直接觀測到中微子，萊因斯獲1995年諾貝爾獎(jiǎng)。

1962年，美國萊德曼，舒瓦茨，斯坦伯格發(fā)現(xiàn)第二種中微子——繆中微子，獲1988年諾貝爾獎(jiǎng)。

1968年，美國戴維斯發(fā)現(xiàn)太陽中微子失蹤，獲2002年諾貝爾獎(jiǎng)。

1985年，日本神崗實(shí)驗(yàn)和美國IMB實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)大氣中微子反常現(xiàn)象。

1987年，日本神崗實(shí)驗(yàn)和美國IMB實(shí)驗(yàn)觀測到超新星中微子。日本小柴昌俊獲2002年諾貝爾獎(jiǎng)。

1989年，歐洲核子研究中心證明存在且只存在三種中微子。

1995年，美國LSND實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)可能存在第四種中微子——隋性中微子。

1998年，日本超級(jí)神崗實(shí)驗(yàn)以確鑿證據(jù)發(fā)現(xiàn)中微子振蕩現(xiàn)象。

2000年，美國費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)第三種中微子，陶中微子。

2001年，加拿大SNO實(shí)驗(yàn)證實(shí)失蹤的太陽中微子轉(zhuǎn)換成了其它中微子。

2002年，日本KamLAND實(shí)驗(yàn)用反應(yīng)堆證實(shí)太陽中微子振蕩。

2003年，日本K2K實(shí)驗(yàn)用加速器證實(shí)大氣中微子振蕩。

2006年，美國MINOS實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步用加速器證實(shí)大氣中微子振蕩。

2007年，美國費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室MiniBooNE實(shí)驗(yàn)否定了LSND實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。第4頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一第5頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一第6頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一第7頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一第8頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一β衰變第9頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一加拿大薩德伯里中微子實(shí)驗(yàn)第10頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一液體閃爍器中微子探測器實(shí)驗(yàn)第11頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一人民網(wǎng)北京3月9日電（記者王泓漓）大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)國際合作組發(fā)言人、中科院高能物理研究所所長王貽芳8日在北京宣布，大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了一種新的中微子振蕩，并測量到其振蕩幾率。該發(fā)現(xiàn)被認(rèn)為是對(duì)物質(zhì)世界基本規(guī)律的一項(xiàng)新的認(rèn)識(shí)，對(duì)中微子物理未來發(fā)展方向起到了決定性作用，并將有助于破解宇宙中“反物質(zhì)消失之謎”。上海交通大學(xué)物理系主任、粒子物理宇宙學(xué)研究所所長季向東這樣闡釋這項(xiàng)研究的意義：“大亞灣實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電子中微子震蕩的新模式，這種模式的發(fā)現(xiàn)對(duì)了解為什么在物質(zhì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于反物質(zhì)，對(duì)解釋太陽系中元素的豐度有極其重要的作用。在我們所觀察到的宇宙中，物質(zhì)占主要地位，但為什么如此，到現(xiàn)在還沒有一個(gè)合理的解釋，大亞灣實(shí)驗(yàn)的結(jié)果打開了一扇大門?！绷頁?jù)王貽芳透露，2002年，兩名美日科學(xué)家因發(fā)現(xiàn)大氣中微子振蕩、太陽中微子振蕩獲得了當(dāng)年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，但第三種振蕩一直未被發(fā)現(xiàn)。9年前，中科院高能所研究人員提出設(shè)想，利用大亞灣核反應(yīng)堆群產(chǎn)生的大量中微子，來尋找中微子的第三種振蕩?！?003年左右，國際上先后有7個(gè)國家提出了8個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，最終有3個(gè)進(jìn)入建設(shè)階段，這就包括咱們的大亞灣核電站?！蓖踬O芳稱，為搶在競爭對(duì)手之前獲得物理結(jié)果，科研人員將實(shí)驗(yàn)分為兩個(gè)階段，此次結(jié)果便來自第一階段的數(shù)據(jù)。[3]第12頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一以下就是歷史上著名的中微子實(shí)驗(yàn)：第13頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一

1.日本Super-Kamiokande中微子實(shí)驗(yàn)日本Super-Kamiokande中微子實(shí)驗(yàn)中微子是一種極其微小的基本粒子。對(duì)于宇宙中的每一個(gè)質(zhì)子或電子來說，可能都至少有10億個(gè)中微子?？茖W(xué)家們需要弄清楚，中微子究竟是如何工作的，因?yàn)樗鼈兣c物理學(xué)許多領(lǐng)域都存在緊密聯(lián)系。這種無處不在的粒子從宇宙大爆炸后幾毫秒內(nèi)就開始存在，在元素的放射性衰變中、恒星的核反應(yīng)中以及超新星爆炸過程中都會(huì)產(chǎn)生新的中微子。

美國費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室“迷你升能器中微子實(shí)驗(yàn)”項(xiàng)目發(fā)言人、物理學(xué)家比爾-路易斯介紹說，“它們是宇宙中的一種主要粒子，但我們至今對(duì)其知之甚少。”中微子之所以難以理解，主要原因在于它們幾乎不能與其他物質(zhì)結(jié)合。與常見的電子不同的是，中微子沒有電磁電荷；它們質(zhì)量非常輕，以致于科學(xué)家們長期以來一直認(rèn)為它們根本沒有質(zhì)量。探測它們需要緊密監(jiān)測一大容器物質(zhì)(如水)，中微子撞擊到其他粒子時(shí)，會(huì)產(chǎn)生可觀測到的變化。如，本圖所示的是日本Super-Kamiokande中微子實(shí)驗(yàn)環(huán)境，研究人員正坐著一艘小船行駛于其中。這個(gè)探測器由一個(gè)裝滿5萬噸水的大容器和11000多根光倍增管組成。第14頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一

2.β衰變?chǔ)滤プ兛茖W(xué)家們最早是在β衰變過程中開始關(guān)注這種微型粒子的。20世紀(jì)初，研究人員注意到β衰變中的一些奇怪現(xiàn)象。如果釋放出來的粒子只有電子，那么β衰變這個(gè)過程似乎違背了物理學(xué)定律，即能量守恒和動(dòng)量守恒。當(dāng)時(shí)沒有人知道為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象。然而，在每個(gè)新實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，違背物理學(xué)定律的證據(jù)變得越來越有力。20世紀(jì)30年代，物理學(xué)家沃爾夫?qū)?保羅開始懷疑，核衰變過程可能比此前認(rèn)為的更復(fù)雜。如果一個(gè)原子在β衰變過程中也輻射出其他事物，那么這些違背物理學(xué)定律的矛盾就迎刃而解了。這種所謂的其他事物，應(yīng)該就是中微子。但是，如果中微子存在，它們必須非常輕，而且難以交互。沒有人看到過符合這種條件的粒子，也沒有人想到較好的辦法去發(fā)現(xiàn)它們。在相當(dāng)長一段時(shí)期內(nèi)，科學(xué)家一直認(rèn)為探測中微子是不可能的。第15頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一

3.發(fā)現(xiàn)中微子實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)中微子實(shí)驗(yàn)

1956年，研究中微子的物理學(xué)家們有了新的研究手段。在中微子被假定存在的最初25年內(nèi)，美國人在原子武器項(xiàng)目中建起了多個(gè)核反應(yīng)堆。許多研究人員認(rèn)識(shí)到，這些核反應(yīng)堆每秒每平方英寸內(nèi)輻射出300萬億個(gè)中微子，因此可以用來探測中微子。盡管中微子很難與其他物質(zhì)結(jié)合，但是也存在一種微弱的可能性，即存在足夠多的物質(zhì)，一個(gè)中微子應(yīng)該可以撞擊到某種事物。

在β衰變的反過程中，這種直接撞擊可以產(chǎn)生伽馬射線。當(dāng)時(shí)，物理學(xué)家克萊德-科萬和弗里德里奇-雷恩斯研制一個(gè)探測器并置放到南卡羅來納州薩瓦那河電廠附近，只要反應(yīng)堆開啟，他們的實(shí)驗(yàn)就有可能首次探測到中微子。雖然科萬于1974年就已去世，但雷因斯卻因此于1995年榮獲諾貝爾獎(jiǎng)。本圖所示內(nèi)容為，兩位科學(xué)家宣布發(fā)現(xiàn)中微子的電報(bào)。第16頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一4.加拿大薩德伯里中微子實(shí)驗(yàn)加拿大薩德伯里中微子實(shí)驗(yàn)幾乎所有的中微子都產(chǎn)生于太陽內(nèi)部巨大的核反應(yīng)堆中。天文學(xué)家希望能夠捕獲這些中微子，因?yàn)樗鼈冎邪刑杻?nèi)部的重要信息。1964內(nèi)，物理學(xué)家雷-戴維斯和天文學(xué)家約翰-巴卡爾在美國南達(dá)科塔州的霍姆斯塔克礦中建立起一個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)境用于發(fā)現(xiàn)這些中微子。這種探測器需要建于深深的地下，是因?yàn)殛J入地球大氣層的宇宙射線可能會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

在霍姆斯塔克實(shí)驗(yàn)環(huán)境建成并開始運(yùn)行后，研究人員發(fā)現(xiàn)了一種奇特的現(xiàn)象。根據(jù)他們的計(jì)算，太陽的中微子應(yīng)該比他們實(shí)際探測到的三倍還要多。因此，科學(xué)家們從頭再來，試圖尋找計(jì)算過程中的錯(cuò)誤和漏洞，并更正估算結(jié)果。但是，他們?nèi)匀粺o法發(fā)現(xiàn)自己錯(cuò)在哪里?；裟匪顾藢?shí)驗(yàn)運(yùn)行了30多年，總是得出同樣的結(jié)果。天文學(xué)家懷疑自己的太陽模型可能是完全錯(cuò)誤的。這一問題一直持續(xù)到上世紀(jì)90年代中期。這時(shí)，研究人員發(fā)現(xiàn)了中微子其實(shí)有三種不同的類型，β衰變過程中或太陽內(nèi)部產(chǎn)生的中微子是電子中微子，而其他過程中產(chǎn)生的粒子則是緲子中微子與濤中微子，霍姆斯塔克實(shí)驗(yàn)中探測到的就是電子中微子。在從太陽飛往地球的過程中，電子中微子會(huì)轉(zhuǎn)變成其他類型。因此，霍姆斯塔克實(shí)驗(yàn)就無法探測到其他兩種中微子。

隨著新探測器的出現(xiàn)，三種中微子都被探測到，那這種謎團(tuán)就不再存在。這一發(fā)現(xiàn)意義重大。此前，一些科學(xué)家認(rèn)為中微子沒有質(zhì)量，而不同類型中微子之間的轉(zhuǎn)變需要粒子擁有質(zhì)量。2001年，加拿大薩德伯里中微子實(shí)驗(yàn)室探測到所有三種來自太陽的中微子。第17頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一

5.IMB探測器IMB探測器上世紀(jì)80年代，科學(xué)家被一個(gè)與中微子無關(guān)的問題所困擾。一些理論家認(rèn)為，被公認(rèn)為穩(wěn)定的粒子--質(zhì)子應(yīng)該可以衰變成更輕的亞原子粒子。如果這一說法正確，那么這將是物理學(xué)家長期以來夢(mèng)寐以求的結(jié)果，從而可以形成一個(gè)統(tǒng)一的理論，將電磁作用力、強(qiáng)作用力和弱作用力理論融合在一起。如果質(zhì)子會(huì)衰變，這將會(huì)對(duì)地球上的生命造成很大的麻煩，人體內(nèi)的原子可能混亂地轉(zhuǎn)變成其他元素。因此，理論家認(rèn)為，質(zhì)子可能會(huì)衰變，但速度極為緩慢，時(shí)間表甚至比宇宙年齡的20個(gè)數(shù)量級(jí)還要長。

為了驗(yàn)證這一結(jié)論，科學(xué)家們?cè)谝粋€(gè)盛滿水的大容器中監(jiān)測質(zhì)子的數(shù)量。為了保證實(shí)驗(yàn)不受干擾，實(shí)驗(yàn)環(huán)境必須建設(shè)于地下。闖入大氣層的宇宙射線也可能會(huì)產(chǎn)生中微子，這些中微子可能會(huì)進(jìn)入地下。由于穿過探測器的中微子看起來非常像一個(gè)衰變的質(zhì)子，因此研究人員需要弄清楚他們可能會(huì)看到多少中微子。在測量過程中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了非常怪異的現(xiàn)象。來自實(shí)驗(yàn)環(huán)境以上的中微子要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于下部抵達(dá)的中微子，比例大約是2：1。歷經(jīng)10年的困擾，科學(xué)家們終于發(fā)現(xiàn)，中微子在飛行過程中，來自地底的中微子有時(shí)間轉(zhuǎn)變成不同類型的中微子，由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備只對(duì)一種中微子敏感，因此就錯(cuò)過了發(fā)生變異的其他中微子。這一發(fā)現(xiàn)證明了中微子在長距離飛行過程中會(huì)發(fā)生性質(zhì)的轉(zhuǎn)變。

本來用于探測質(zhì)子的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了中微子的重要特征。相反，直到今天，仍然沒有人能夠發(fā)現(xiàn)質(zhì)子衰變。本圖所示，一名潛水員在俄亥俄州的IMB探測器中游泳。這個(gè)探測器建造于上世紀(jì)80年代初，本來用于探測質(zhì)子是否衰變，反而幫助科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了大氣中微子的振蕩。第18頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一

6.液體閃爍器中微子探測器實(shí)驗(yàn)液體閃爍器中微子探測器實(shí)驗(yàn)

1993年，科學(xué)家們?cè)诼逅拱柲箛覍?shí)驗(yàn)室中建造了液體閃爍器中微子探測器。他們的目標(biāo)就是弄清楚中微子是否能夠從一種類型轉(zhuǎn)變成另一種類型。液體閃爍器中微子探測器的著名之處在于它發(fā)現(xiàn)了電子反中微子。對(duì)于這一怪異的發(fā)現(xiàn)，最好的解釋就是新的物理學(xué)發(fā)現(xiàn)。液體閃爍器中微子探測器的發(fā)現(xiàn)表明可能存在第四種或更多類型的中微子。第四種中微子的存在將對(duì)現(xiàn)有的粒子物理學(xué)模型發(fā)起巨大的挑戰(zhàn)，但它也可以用來解釋某些未解謎團(tuán)，如超新星爆炸的細(xì)節(jié)等。不過，許多研究人員仍然對(duì)液體閃爍器中微子探測器的發(fā)現(xiàn)持懷疑態(tài)度，這一發(fā)現(xiàn)又成為中微子物理學(xué)中的一大謎團(tuán)。第19頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一7.迷你升能器中微子實(shí)驗(yàn)迷你升能器中微子實(shí)驗(yàn)從2002年起，美國費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家開始啟動(dòng)新的探測實(shí)驗(yàn)--“迷你升能器中微子實(shí)驗(yàn)”，該實(shí)驗(yàn)的目的就是證實(shí)或否定液體閃爍器中微子探測器實(shí)驗(yàn)的發(fā)現(xiàn)成果。他們最初的結(jié)果似乎證明液體閃爍器中微子探測器實(shí)驗(yàn)結(jié)果有誤，但是進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)生了變化?！懊阅闵芷髦形⒆訉?shí)驗(yàn)”項(xiàng)目發(fā)言人、物理學(xué)家比爾-路易斯介紹說，“現(xiàn)在看起來，迷你升能器中微子實(shí)驗(yàn)與液體閃爍器中微子探測器實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是一致的?！眱纱髮?shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，仍然存在許多怪異現(xiàn)象。中微子科學(xué)家們需要建造更多的探測器和實(shí)驗(yàn)設(shè)施去解答這些謎團(tuán)。第20頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一

8.長基線中微子實(shí)驗(yàn)長基線中微子實(shí)驗(yàn)為了完全揭開中微子之謎，科學(xué)家們需要新一代的探測設(shè)備。美國科學(xué)家們希望能夠獲批建造長基線中微子實(shí)驗(yàn)設(shè)施，他們通過這一實(shí)驗(yàn)或?qū)⒛軌蚧卮鹨粋€(gè)深?yuàn)W的問題：宇宙為什么是由物質(zhì)組成的，而不是反物質(zhì)。這一設(shè)施將產(chǎn)生世界上強(qiáng)度最高的中微子束，并將它從美國費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室發(fā)送到南達(dá)科塔州的霍姆斯塔克礦中。盡管這一實(shí)驗(yàn)設(shè)施尚未正式獲得批準(zhǔn)建設(shè)，但該實(shí)驗(yàn)已吸引了400多名科學(xué)家簽約加盟。本圖所示為長基線中微子實(shí)驗(yàn)示意圖。(3月8日，我國大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)國際合作組宣布，發(fā)現(xiàn)新的中微子振蕩，并測量到其振蕩幾率。鑒于這一結(jié)果將對(duì)中微子物理未來發(fā)展起決定性作用，連日來，大量國外科學(xué)媒體對(duì)該事件進(jìn)行了報(bào)道及評(píng)論。就在中方消息發(fā)布及論文公開當(dāng)天，英國《自然》雜志在線版以《對(duì)中微子震蕩的創(chuàng)紀(jì)錄式精密測量》為題，介紹了實(shí)驗(yàn)相關(guān)的詳細(xì)情況。文章稱：“幽靈般的亞原子中微子，從一個(gè)形態(tài)轉(zhuǎn)化為另一個(gè)形態(tài)——即中微子振蕩的幾率，這個(gè)曾經(jīng)可望而不可及的參數(shù)，現(xiàn)已被首次精確地測量?！蔽恼略绹又輨趥愃埂げ死麌覍?shí)驗(yàn)室人員、大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和業(yè)務(wù)經(jīng)理威廉·愛德華茲的話稱：“這是一個(gè)莫大的驚喜?！蓖瑯觼碜栽搶?shí)驗(yàn)室的合作發(fā)言人陸錦彪（音）表示：“現(xiàn)在知道它（θ13）非零，我們可以繼續(xù)向前走，以找尋CP破壞。”第21頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一同在3月8日，美國《科學(xué)》雜志在線版“科學(xué)此刻”欄目發(fā)表文章《中國物理學(xué)家揭露中微子測量的關(guān)鍵》。在開篇中將中微子比喻成“難以捉摸的、亞原子世界的變色龍”。文章評(píng)價(jià)：“此次成果完成了一幅中微子的概念圖。”并稱“這為‘中微子與反中微子行為間不對(duì)稱’的實(shí)驗(yàn)鋪平了道路。其將可以解釋為何現(xiàn)在的宇宙中有如此多的物質(zhì)，卻只有那么一丁點(diǎn)兒的反物質(zhì)這一問題”。該文章明確指出：“θ13非零的事實(shí)，將使中微子物理學(xué)界在未來10年左右收獲豐厚?！倍鴧⑴c大亞灣項(xiàng)目、來自托馬斯·杰斐遜國家加速器實(shí)驗(yàn)裝置的羅伯特·麥基翁對(duì)《科學(xué)》網(wǎng)站表示，大亞灣實(shí)驗(yàn)結(jié)果之所以蔚為顯著，另一個(gè)原因則在于“這可以說是中國有史以來最重要的物理學(xué)成果”。該文章最后稱：“看似，中國粒子物理的時(shí)代業(yè)已到來。”美國物理學(xué)家組織網(wǎng)早在3月1日就發(fā)布消息稱《大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)結(jié)果或超預(yù)期》，3月8日，在中方將論文公布的第一時(shí)間又發(fā)布了《大亞灣實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)中微子轉(zhuǎn)換的新類型》，并指出該結(jié)果解決了一個(gè)“長期存在的、難以捉摸的謎題”。物理學(xué)家組織網(wǎng)引用美國能源部高能物理科學(xué)副主任詹姆斯·西格里斯特的話稱：“是模范的團(tuán)隊(duì)合作引領(lǐng)了這次出色的表現(xiàn)。成果極其顯著，但對(duì)這個(gè)世上最為重要的反應(yīng)堆中微子實(shí)驗(yàn)來說，不過是個(gè)開端。”英國《新科學(xué)家》雜志在線版3月9日以《中微子或有助解釋失蹤的反物質(zhì)》為題，發(fā)布了實(shí)驗(yàn)相關(guān)消息。威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的弗朗西斯·哈澤恩在采訪中稱：“（實(shí)驗(yàn)結(jié)果）表明θ13相當(dāng)?shù)拇?。”而這“意味著物理學(xué)家們現(xiàn)在可以構(gòu)建實(shí)驗(yàn)，來找出為何中微子與反中微子的行為不同的答案。如果θ13太小則沒這個(gè)可能”。在文章最后，哈澤恩表示：“θ13之‘大’可以說是帶來了希望——這個(gè)幾乎令人驚異的實(shí)驗(yàn)結(jié)果使中微子物理學(xué)堅(jiān)定地駛上了快車道。而我們現(xiàn)在知道，已可以移步至下一個(gè)前沿陣地了。”美國《每日太空》網(wǎng)站的報(bào)道側(cè)重在該結(jié)果對(duì)宇宙學(xué)理論的影響。文章稱，θ13的發(fā)現(xiàn)可能有助于解決一些有關(guān)宇宙的最大謎團(tuán)，諸如為何現(xiàn)在的宇宙物質(zhì)比反物質(zhì)更多的現(xiàn)象，其關(guān)乎恒星、行星、人類甚至現(xiàn)今存在的所有一切。盡管“小小中微子世界微妙的不平衡，看似不可能對(duì)人類有太大影響，但發(fā)現(xiàn)中微子和反中微子之間的不平衡關(guān)系，卻可以讓我們了解所有關(guān)于宇宙早期形成的關(guān)鍵”。美國費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室和斯坦福直線粒子加速器聯(lián)合出版的《對(duì)稱》雜志，以《大亞灣實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生關(guān)鍵性測量，為未來的發(fā)現(xiàn)鋪平道路》為題，細(xì)致的描述了實(shí)驗(yàn)情況及中微子相關(guān)研究。文章作者稱，無論運(yùn)行速度是否真的比光快，中微子都是令人著迷的神秘粒子?！叭藗?cè)缫呀?jīng)能夠估算中微子兩種形態(tài)轉(zhuǎn)變發(fā)生的幾率。但對(duì)于另一種，也是最為罕見的形態(tài)，依然束