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专题科普

 

 

科学网在线访谈《聚焦大亚湾中微子实验》

曹俊:大亚湾中微子专题科普

中微子共有三种,分别是电子中微子(νe)、缪中微子(νμ)、陶中微子(ντ)。它们与对应的三种带电轻子e、μ、τ以及六种夸克一起构成了物质世界的基本单元。描述三种中微子的振荡需要六个参数。太阳中微子与大气中微子实验测出了其中的四个。剩下两个未知参数,一个是混合角θ13,一个是CP破坏相角,它们不仅是自然界最基本的参数,也与宇宙起源中的反物质消失之谜有关。当宇宙大爆炸发生时,根据粒子物理规律,正反物质应该成对产生,是一样多的。可是我们现在的宇宙中,并没有发现大量反物质存在的迹象。那么反物质哪里去了?

 

陈钊:什么是中微子振荡?

 

在粒子物理中,构成物质世界的基本粒子可分为夸克、电子和中微子。其中,夸克有6种,电子有3种,中微子也有3种。中微子是一种基本粒子,不带电,质量极小,几乎不与其他物质作用,在自然界广泛存在。太阳内部核反应产生大量中微子,每秒钟通过我们眼睛的中微子数以十亿计。中微子有三种,分别是电子中微子,μ中微子和τ中微子,两两之间可以相互转换。可以简单的说,中微子振荡就是这种不同中微子之间的相互转换,即一个中微子在飞行中可以变成另一种中微子,再飞行一段距离后又变回原来的中微子了。这种振荡现象总共有3种,即theta1-2振荡,theta2-3振荡,theta1-3振荡。

 

邢志忠:基本粒子的神秘“味道”

作为物质最基本组分的夸克和轻子在粒子物理学中被赋予了“味道”(flavor)的含义。这一形象的概念是由美国物理学家默里·盖尔曼(Murray Gell-Mann)和德国物理学家哈罗德·弗里奇(Harald Fritzsch)在1971年突发奇想而引入物理学的。当时他们二人正在美国加州一家名叫巴斯肯·罗宾斯(Baskin-Robbins)的冰淇淋店闲谈,发现冰淇淋不仅色彩斑澜而且有巧克力、草莓等不同的口味。于是他们决定用“味道”来区分不同的夸克和轻子,质量小的粒子叫做“轻味”(light flavor),质量大的粒子叫做“重味”(heavy flavor)。如今味物理学已经成为基本粒子物理学的主要分支之一,它所关注的基本问题包括夸克和轻子的质量起源、不同粒子之间的相互转化以及物质与反物质的不对称性。