揭开中微子的第三种振荡

科研人员正在做科学实验。

■ 深圳特区报记者 陈颖 文/图

深圳大亚湾核反应堆群的360米外，百米高的花岗岩山体腹中，藏着中国迄今最成功的粒子物理实验装置之一——大亚湾中微子装置。

也是在这个距离大亚湾核电站仅360米的山体里，坚守着一群科学家，他们奋斗在粒子物理研究的最前沿。他们研究的对象是物质世界最基本的粒子之一——中微子；他们要做的是揭开中微子最后一个未被破解的振荡模式，这是全世界高能物理学家都想解开的谜。

经过近10年的不懈努力，大亚湾中微子实验取得重大成果——在2012年3月8日宣布成功发现了新的中微子振荡模式，引起世界瞩目，并被国际科学界认为是物理学上具有基础意义的一项重大成就。《科学》杂志网站公开表示，大亚湾实验装置“可以说是中国有史以来最重要的物理学成果”。

挑战世界科学最前沿

2003年，留学美国从事中微子实验工作的曹俊想回国发展。但当时，国内只有中微子理论研究，实验研究几乎空白。如果回国，曹俊很可能变得“英雄无用武之地”。

多年从事大亚湾反应堆中微子实验、中科院高能物理研究所研究员曹俊告诉记者，“中微子超光速”是现有物理理论无法解释的反常现象，有可能意味着爱因斯坦的相对论面临挑战，也有可能意味着中微子或时空有某些未知的特性。王楠林——美国物理学会会士，中科院“百人计划”获得者，中科院物理研究所极端条件物理重点实验室主任。大亚湾中微子实验发现了一种新的中微子振荡，并精确测量到其振荡几率，即物理学中的基本参数&mdash。

“大亚湾实验有得天独厚的优势。”实验项目副经理、高能所研究员杨长根说：“这里邻近大亚湾核电基地反应堆，能获得足够多的中微子，附近的山还可以屏蔽绝大部分宇宙射线的干扰。”

精度高达1%的大亚湾实验方案从全世界8个实验方案中脱颖而出。“当时国际上共有7个国家提出8个方案，最终3个得以实施，大亚湾探测精度最高，数据获取效率位居国际同类装置第一。”项目经理、高能所所长王贻芳回忆。

这项实验得到了科技部、中国科学院、国家自然科学基金委、广东省、深圳市和中国广东核电集团的支持，6家单位共同出资1.57亿元人民币，加上美国等其他国家和地区的出资，使其成为我国基础科学领域最大的国际合作项目。 “大亚湾实验开创了国家、地方政府、企业及国际合作共同支持基础研究的先例，是协同创新的重要成果。”高能所原所长陈和生院士说。

目前主要的研究领域是演化经济学、制度经济学、创新经济学等领域，曾在大连海事大学出版专著一部，在辽宁大学出版社出版参编教材多部，在《社会科学战线》，《社会科学辑刊》，《财经问题与研究》，《山东社会科学》，《辽宁大学学报》等杂志上发表论文近40篇，其中一篇论文被人大复印资料全文转载，另有10多篇论文在cssci杂志上发表。作为通讯作者，先后在nature （2015年）和 genome biology （2014年）等发表高水平论文，在病毒学三大杂志（journal of virology、journal of general virology、virology）和昆虫学top杂志（insect biochemistry and molecular biology，insect molecular biology）以及molecular ecology、open biology等学术刊物上发表系列论文，至今共发表sci收录论文140多篇。发表期刊论文560余篇，国际期刊论文240余篇，sci收录250余篇，其中20余篇论文入选esi高引论文（当前esi（2014年6月）highly cited papers (last 10 year，top1%) 收录11篇：其中工程领域7篇，化学领域2篇，物理领域2篇。

“大亚湾反应堆中微子实验发现的中微子振荡新模式”同时也荣获了2016年度国家自然科学奖一等奖，这个自然科学领域最受瞩目的奖17年来曾9度空缺。“这是国内最高的荣誉，也是对合作组成员极大的鼓舞。”王贻芳说。

唯“快”不破抢占先机

2007年10月，大亚湾反应堆中微子实验开工。2011年8月15日，大亚湾中微子实验1号厅开始取数；2011年11月5日，2号厅开始取数；2011年12月24日，3号厅开始取数，至此大亚湾中微子实验正式运行。

“在实验还没有正式运行前，1号厅就已经产生了很多数据，我们用这些数据‘看懂’了探测器，建立好了分析方法。更早以前中微子振荡实验，从2010年开始，我们就用模拟软件产生假数据中微子振荡实验，反复练习，提前为正式的物理分析做准备。”实验项目副经理曹俊说。

西成高铁秦岭隧道群从清凉山隧道入口，至赵家岭隧道出口，仅超过10公里的特长隧道就有7座，形成了长达110公里的长大密集隧道群，这在我国高铁建设史中尚属首次。蚂蚁,《香蕉宫殿》的故事为引子,设计了给蚂蚁着家、请蚂蚁做客、建立蚂蚁档案等一系列富有趣味的活动,让幼儿自己喂养、照顾蚂蚁,观察蚂蚁,与蚂蚁说话,使幼儿在熟悉、亲近蚂蚁,走进蚂蚁世界的同时,自我构建关于蚂蚁的知识。“请您用大理石,用玉石,用青铜,用瓷器建造一个梦,用雪松做它的展架,给它上上下下缀满宝石,披上绸缎,这儿盖神殿,那儿建后宫,造城楼,里面放上神像,放上异兽,饰以琉璃,饰以珐琅,饰以黄金,饰以脂粉,请同是诗人的建筑师建造一千零一夜的一千零一个梦,再添上一座座花圃,一方方水池,一眼眼喷泉,加上成群的天鹅、朱鹭和孔雀,总而言之,请假设人类幻想的某种令人眼花缭乱的洞府,其外貌是神庙,是宫殿,那就是这座名园.” “大理石”、“玉石”是中国特色的建筑材料,“青铜”、“瓷器”是中国的特产,“神像“异兽”是圆明园里的陈设,它综合了洞府、神庙、宫殿的所有优点,字里行间流露出对圆明园美的赞美.。

二者相交处为地下4层，局部5层明挖外挂厅，车站面积达到1.3万平方米。如果代码编写人员还要操心着网站素材的选取和网站功能设计，那么着对于代码编写人员来说是一些较为繁重的工作，建站的进度必然延长很多，有的最终导致建设后返工，返工后再建设，这样的网站建设实在是浪费人力、物力、财力，最终得不偿失。三、根据省人力社保厅等18部门《关于明确专业技术人员资格考试报考条件审查工作职责分工的通知》(浙人社发〔2013〕226号)，考后资格审查工作由相关省级行业主管部门负责，其中：一级建造师执业资格考后资格审查由省人力社保厅调整为省住建厅，注册设备监理师考后资格审查由省人力社保厅调整为省设备监理协会，其他考试考后资格审查工作仍按上述通知规定的职责分工执行。

为了与国际同行“赛跑”，2011年9月，科研人员果断改变原来的实验方案，“变阵提速”，将实验分为两个阶段。在紧张的数据分析冲刺阶段，一个由“70后”带领的，由“80后”和“90后”组成的年轻团队日夜拼搏，完成了实验数据的获取、修正、分析等，终于赢得先机。

2012年2月，正式运行后的第二个月，科研人员发现了中微子的第三种振荡。3月8日，成果发布，比韩国RENO实验快了25天。

中国制造凭实力赢得尊重

大亚湾国际合作组由来世界各地的39个研究机构、200余名研究人员组成。大亚湾中微子实验由中国和美国共同领导，其中中方研究人员来自中科院、清华大学、上海交通大学、山东大学、中国原子能研究院等多家单位。美方的参与人员来自伯克利国家实验室、布鲁克海文国家实验室、加州理工学院等16家世界一流的科研院所，阵容堪称豪华。

“高能物理的国际合作内部竞争非常激烈，没实力就变成光掏钱没有话语权。”曹俊说，“中国团队凭实力赢得了尊重。”

均方误差 ≤2nt 磁测精度 如何根据地质任务确定磁测精度 采用何种磁测精度，首先要考虑磁测的地质任务，探测对象的最小有意义的磁异常强度（bmax低）。第一章 引论§1.1 概述§1.2 实时经纬仪工业测量系统的发展和应用第二章 系统的测量原理和方法§2.1 系统的构成§2.2 系统的测量原理§2.3 空间前方交会的精度估计§2.4 系统的作业方法和操作步骤§2.5 三维测量流动工作站§2.6 照准目标和精度第三章 系统的定向测量方法和精度分析§3.1 概述§3.2 相对定向元素的测量方法§3.3 绝对定向元素的测量方法和精度分析§3.4 同时进行绝对及相对定向测量的方法和精度分析第四章 系统设备精度的开发§4.1 t3000电子经纬仪补偿系统的试验§4.2 t3000电子经纬仪的测角精度试验§4.3 t3000电子经纬仪的对瞄精度试验§4.4 照准精度试验§4.5 基线距离的反算及布设精度§4.6 用诺模图分析系统的精度§4.7 空间测量系统点位误差椭圆诺模图第五章 系统的观测数据平差§5.1 概述§5.2 测站点的三维平差§5.3 曲面检测的拟合平差原理§5.4 序贯平差§5.5 系统平差计算的实用公式§5.6 系统检测时所能达到的实际精度第六章 大型抛物面天线检测原理与数据处理§6.1 天线检测的基本原理和要求§6.2 天线测量中的坐标转换参数§6.3 大型天线变形检测设备与数据处理§6.4 大型天线自重变形检测实例第七章 电磁工程实验室的反射体检测§7.l 场地概述§7.2 反射面机械加工精度检测§7.3 三位一体的精密定位第八章 大板坯连铸机的曲面检测§8.1 连铸机结构简介及安装要求§8.2 测量的设备和方法§8.3 数据处理主要参考文献。实验1 先分别单独以方案a 和方案b 测试分 类器性能。

项目建设过程中，中国科学家解决了多模块探测器设计、水屏蔽设计、反射板设计等大量技术难题，以出色的工作赢得了国际同行的认可和尊重。“高能所提出了独到的实验方案，实验设计指标和精度国际最高。”王贻芳说，同一实验厅放置2-4个全同探测器进行对比测量的方案，中方曾与美国合作者发生过激烈争论，实验数据后来证实了中国方案的有效。

区域性、全国和世界范围内的各种竞赛：usa美国学术十项全能比赛、中央电视台希望之星英语演讲比赛、美式高中生辩论联赛等、哈佛大学模拟联合国、美联国际高中大学交流会、美联国际高中科学展等。在1985年初的一次国际学术会议上，他预言了中微子是超光速粒子。戴院长对国际关系史竞赛过去所取得的成绩表示了肯定和祝贺，他强调了国际关系史作为学科基础的重要性，并期待同学们能更加热爱学术、更多地参与到此类学术性竞赛之中。

高能物理研究需要更广泛国际合作

无论是王贻芳还是曹俊，经常会被问到这样的问题：“项目刚开始运行2个多月就发现了第三种振荡，之后你们还干了些什么？”每每遇到这样的问题，这两位科学家总会显得有点“执拗”。“当时的成果，一方面回答了中微子第三种振荡是否存在，另一方面报告了这个振荡有多大。第一个问题已经完全解决，但是振荡的大小还需要不断提高测量精度。”曹俊说。

从2012年至今，大亚湾中微子实验的精度从此前的20%提高到了4%。

而补零之后，功率谱的峰值位置可以较清晰的显露出来，有助于提高对主瓣峰值频率分量进行精确定位的能力，由此提高测频精度。，子电池） 精度：±(2mm＋2×10-6·d)，最小显示精确，郑州徕卡全站仪 tca1203+精度：2″,角度补偿装置方式：液态补偿器,对焦部：，

方交会，多测回测角，自动点记录，面扫描，dtm放样ata flash pc卡（16 mb）测距精度 棱镜模式滑动，镜 5km 免棱镜 300m测程 圆棱镜（gpr1）3500 m 全站仪望远镜镜筒长度150mm 。 均方误差 ≤2nt 磁测精度 如何根据地质任务确定磁测精度 采用何种磁测精度，首先要考虑磁测的地质任务，探测对象的最小有意义的磁异常强度（bmax低）。

除了大亚湾中微子实验继续提高精度外，王贻芳正在主持的我国第二个大型中微子实验项目——江门中微子实验已经开建，预计在2020年进行取数工作。

同样利用费米实验室的加速器产生中微子的还有即将建成的 nova 实验,它在 730 千米外的明尼苏达州建立 5 万吨的塑料闪烁体探测器,有1/4的几率(参数空间)将质量顺序测量到 3 倍标准偏差。利用反应堆中微子振荡中的干涉效应可以测量质量顺序,其最佳基线(即反应堆到探测器的距离)约为 60 千米,需要很大的探测器和极佳的能量分辨率,从精确的能谱测量中确定这种干涉效应。大气中微子和加速器中微子实验都可以测量q23并确定它对 p/4的偏离。

“关起门来做科研是不行的。”王贻芳说，大亚湾中微子实验和北京谱仪，已经让中国高能物理在国际上能站得住脚，要使科学研究更有影响力，避免研究团队“近亲繁殖”，中国高能物理领域还需走向更广泛的国际合作。

科普介绍

大亚湾发现中微子第三种变化

中微子来自核反应堆、太阳、超新星、地球内核等处，携带着暗物质和天体的秘密。它们是基本粒子中的“隐士”，质量小，不带电，几乎不与任何粒子反应。只有大亚湾装置这样包含海量粒子的探测器，才能侥幸拦下来几个中微子。

中微子分三种：电子中微子、μ中微子和τ中微子。它们可以“振荡”——一种类型变成另一种。3种振荡的量化描述是θ12、θ23和θ13。前两种已在大气中微子和太阳中微子实验中找到。

大亚湾中微子实验发现了一种新的中微子振荡，并精确测量到其振荡几率，即物理学中的基本参数——中微子混合角θ13。中微子的实验研究大致可以分成两类,一类是中微子振荡研究,另一类是非振荡物理,包括绝对质量的测量、无中微子双b衰变、寻找惰性中微子、寻找非标准相互作用和反常磁矩,以及中微子天文学等。2007年开始建设的大亚湾中微子实验是研究距离核反应堆2km处的中微子振荡，在2012年3月全球首次测量到该振荡模式。

（陈颖）