大亞灣中微子實驗裝置完成科學使命退役。記者孫自法 攝

作為中國第一代中微子實驗裝置，大亞灣實驗由中國科學院高能物理研究所(中科院高能所)主持，是中美兩國在基礎研究方面迄今最大的國際合作項目，中方承擔全部實驗室建設和一半的探測器研制，美方承擔約一半的探測器研制，俄羅斯、捷克，中國香港和中國臺灣都對實驗建設和科學研究做出重要貢獻。

中科院高能所介紹說，大亞灣實驗運行以來收獲豐碩科學成果：2012年3月，該實驗國際合作組宣布發(fā)現(xiàn)一種新的中微子振蕩，并以前所未有的精度，測得其振蕩大小為0.092，誤差為0.017，無振蕩的可能性僅為千萬分之一。這一重大發(fā)現(xiàn)對于研究物質本原和宇宙起源，理解宇宙中反物質消失之謎具有重要意義，在國際高能物理界引發(fā)強烈反響。

目前，大亞灣實驗中微子振蕩振幅的測量精度已從2012年的20%提高到3.4%，預期最終精度將好于3%。這是自然界的基本參數(shù)，其精確測量具有重要科學價值。在未來幾十年，該精度不會被其他實驗超越。

大亞灣中微子實驗裝置完成科學使命退役。記者孫自法 攝

大亞灣實驗還精確測量了反應堆中微子能譜，發(fā)現(xiàn)與理論模型相比，存在兩處明顯反常，未來需要進一步研究。此外，大亞灣實驗給出了低質量區(qū)惰性中微子最好的限制，基本排除之前兩個美國實驗給出的這個假想新粒子的存在空間。

大亞灣實驗裝置退役儀式當天在實驗站現(xiàn)場舉行，該實驗經費支持單位代表、同行專家、合作組成員代表共同見證，國際合作組成員通過網絡會議參加。大亞灣實驗負責人、中科院高能所長王貽芳院士簡要回顧大亞灣實驗的17年歷程，并按下停止運行按鈕。大亞灣實驗美方發(fā)言人陸錦標教授總結實驗取得的多個重要科學成果。大亞灣實驗中方發(fā)言人曹俊研究員主持退役儀式。大亞灣實驗停機退役的過程還進行網絡直播，向大眾科普中微子前沿知識。

王貽芳院士表示，大亞灣實驗使科學家對物質世界的基本規(guī)律有了新的認識，該實驗發(fā)現(xiàn)的中微子振蕩振幅比預期要大得多，為未來中微子研究指明了方向。新一代的大型中微子實驗裝置因此得以開始建設，包括中國的江門中微子實驗、美國的“沙丘”實驗(DUNE)和日本的頂級神岡實驗(HyperK)。

他透露，江門中微子實驗預期2022年完成建設，在不遠的將來，將揭開中微子質量順序的謎底，并在中微子振蕩參數(shù)的精確測量、天體中微子、地球中微子、新物理尋找方面取得國際領先的科學成果。

據(jù)了解，大亞灣實驗裝置退役后，將按計劃進行設備拆卸撤場工作，預計在半年內完成。之后，實驗場地將正式移交給中微子實驗所在的中廣核集團，由其進行后續(xù)開發(fā)利用。

中微子是宇宙中最古老、數(shù)量最多的物質粒子，從宇宙誕生的大爆炸起就充斥在整個宇宙空間。太陽、地球、超新星、宇宙線、核反應堆，甚至人體都在不停地產生中微子，每秒鐘都有億萬個中微子穿過人們的身體，但無法察覺，它幾乎不與任何東西發(fā)生反應，甚至可以輕松穿過整個地球。

十幾年前，通過對太陽中微子和大氣中微子的研究，科學家發(fā)現(xiàn)，中微子有一個神奇的特性，能夠在飛行中從一種類型轉變成另一種，即“中微子振蕩”，獲得這項發(fā)現(xiàn)成果的兩位科學家被授予2015年諾貝爾物理學獎。 (記者 孫自法)