中微子：渺小的“巨人” 中微子振蕩

中微子是很小的粒子，它是一個不喜歡跟別人“交流”的東西，但中微子跟人們每一天的生活都有很密切的關(guān)系，像一位渺小的“巨人”。

試想一下，如果有一天，宇宙沒有了中微子，世界會變成什么樣?從物理學(xué)家的研究中看，如果沒有中微子的話，太陽將不會發(fā)光，也不會發(fā)熱，人類每一天的生活都會在黑暗的世界。

為什么科學(xué)家要研究中微子呢?因為科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，中微子存在于宇宙的每一個角落!太陽的中心每一天都有很多中微子跑出來;在地球上利用核電的時候，反中微子會跑出來。

宇宙里一共有三類中微子，第一個是電子中微子，第二個是μ中微子，第三類是τ中微子。

從20世紀(jì)50年代到近期，科學(xué)家都相信中微子是沒有質(zhì)量的，這是粒子物理一個很重要的基礎(chǔ)。中微子是很“害羞”的粒子，不喜歡跟別的東西有作用。所以要研究中微子物理的時候，科學(xué)家需要產(chǎn)生大量的中微子，還有很大的探測器，才可以看到中微子的作用。

大概20世紀(jì)60年代到20世紀(jì)90年代，Davis教授的團(tuán)隊在美國Homestake礦洞研究太陽中微子，他們發(fā)現(xiàn)太陽中微子的數(shù)量跟科學(xué)家的計算差了很多，見到的只有預(yù)測的1/3，其他的2/3的太陽中微子去哪了?

另外有一個很奇怪的實驗結(jié)果，是20世紀(jì)90年代，在日本超級神岡探測器得到的，科學(xué)家用五萬噸的純水來研究從大氣里跑出來的中微子。結(jié)果他們發(fā)現(xiàn)大氣中微子從南極產(chǎn)生出來，經(jīng)過地球，然后到探測器的時候，大約一半的中微子不見了。

科學(xué)家怎么樣去理解太陽中微子和大氣中微子不見了的問題呢?一種可能就是中微子振蕩。

開始的時候，一類中微子像白色的“幽靈”產(chǎn)生出來，科學(xué)家讓這些中微子往前跑;過了一段距離的時候，其中一個變成了另外一類。經(jīng)過這種演變，就可以理解為何有一些中微子在跑的時候就不見了。

但怎樣證明中微子振蕩是正確的?在加拿大的SNO實驗，科學(xué)家用一千噸的重水做實驗，通過不同的中微子作用，觀察到電子中微子和其他兩類的中微子。科學(xué)家就知道中微子是可以改變他們本性的，并且也存在中微子振蕩。

通過中微子振蕩，科學(xué)家知道中微子是有重量的，所以以前說中微子沒有質(zhì)量是不對的!因為中微子是有質(zhì)量的，基本上宇宙的中微子總質(zhì)量和跟發(fā)光的星體差不多，中微子的存在，對宇宙的發(fā)展有很大關(guān)系。所以，現(xiàn)在有新的物理在等待科學(xué)家去發(fā)展。

除了太陽中微子和大氣中微子振蕩以外，還有沒有第三類?我們的科研團(tuán)隊在大亞灣核電站做一個新實驗，現(xiàn)在已經(jīng)做到全世界最精準(zhǔn)的第三類中微子振蕩的結(jié)果。(陸錦標(biāo))