自從宇宙發(fā)生大爆炸后,之后地球也逐漸演變,最后變成我們居住的星球。但時時刻刻生活在這個星球上的人們,是否知道世間不僅有物質(zhì),其實還有反物質(zhì)?又是否知道在地球最初演化的階段,反物質(zhì)起到了什么作用?為什么現(xiàn)在我們生活的星球是物質(zhì)占據(jù)了主宰,而不是反物質(zhì)呢?反物質(zhì)又是怎么消失的呢?這一系列問題,不僅你可能不知道答案,就連科學(xué)家目前都在對這些問題,進(jìn)行不停的探索,以期能夠找到答案。而近日,隨著我國廣東大亞灣核電站反應(yīng)堆首次探測到中微子,讓人類這一探索取得了突破性的進(jìn)展。
大亞灣國際合作組自2006年成立,主要目的就對中微子第三種振蕩模式的測量,主要由中美合作,目前已經(jīng)發(fā)展到由6個國家和地區(qū)參與,國內(nèi)眾多知名高校也參與了此次基礎(chǔ)性研究。此次探測到核反應(yīng)推里的中微子的中微子探測器,是安裝在地下100米,離反應(yīng)堆360米的近點實驗大廳內(nèi)。
(大亞灣實驗在潔凈間中組裝的中心探測器)
中微子個頭小,不帶電,可自由穿過地球,幾乎不與任何物質(zhì)發(fā)生作用,號稱宇宙間的“隱身人”。中微子只參與非常微弱的弱相互作用,具有最強的穿透力。穿越地球直徑那么厚的物質(zhì),在100億個中微子中只有一個會與物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),因此中微子的檢測非常困難。實驗以確鑿的證據(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。中微子有3種類型,即電子中微子、μ中微子和τ中微子,通過振蕩可以相互轉(zhuǎn)化。這間接證明了中微子具有微小的質(zhì)量,不過人類對于中微子振蕩尚未完全研究清楚。
而此次大亞灣進(jìn)行的振蕩模式測量,是采用第三種,即通過振蕩把由電子中微子組成的混合態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橹饕搔又形⒆咏M成的混合態(tài),而且還要對θ13混合角的數(shù)值進(jìn)行研究??茖W(xué)家最終是要把θ13的測量控制在1%的精度,但需要耗費些時日。而一旦對這個數(shù)值進(jìn)行測量,便有望通過θ13研究宇宙反物質(zhì)消失之謎。此次探測到中微子,無疑是在該探索道路上又一次大邁進(jìn)。
這次實驗成果對今后的研究方向具有重要影響,一旦對θ13這個未知的混合角進(jìn)行了高精度測量,那么人類或許可以進(jìn)而揭開宇宙之謎,揭開宇宙物質(zhì)與反物質(zhì)構(gòu)成關(guān)系,以及反物質(zhì)在宇宙形成中所起的作用。這些困擾人們已久的問題就有解答的切入點。