解读中微子的过去、现在与未来

2020-12-08 09:15:42

11月26日，清华大学工物系团委组织策划的“启行讲堂”第二期“中微子的过去、现在与未来”讲座成功举办，吸引了校内百余名师生参与。本次讲座邀请到了中国科学院院士、中科院高能物理研究所所长王贻芳为同学们深度解读中微子的研究历程与发展前景，拓宽了同学们的专业认知，加深了同学们对高能物理领域的了解。

工物系主任王学武在致辞中表示，“启行讲堂”旨在让同学们更多地了解核能行业现状，增长对于核行业的认知。他提到，“启行”之意在于引导同学们了解科学前沿，找到自己的定位，从而在求学之路上更好前行。王贻芳院士作为高能物理领域的专家，对于中微子研究有很深的学术造诣和独到的认知。希望经过这次讲座，同学们能够对中微子有更充分的了解，对自己今后的人生规划有更清楚的认识。

王贻芳在讲座中对中微子进行了详细的分析和介绍。中微子是构成物质世界的最基本单元之一，是粒子物理、天体物理与宇宙学研究中的热点与交叉。质量是中微子研究的核心问题。到目前为止，标准模型尚难以描述有质量的中微子。如果质量不为零，且其质量本征态与弱作用本征态不一致，中微子可以发生振荡。在1983年的神冈实验中科学家观察到了大气中微子反常现象，1998年超级神冈探测器发现了第一种中微子振荡模式——大气中微子振荡，2002年加拿大SNO实验发现太阳中微子振荡，这一振荡模式在第二年得到证实。对振荡角的测量成为建立中微子标准模型的必要条件。

在谈到中微子的研究现状时，王贻芳对由他发起并推动的大亚湾反应堆中微子实验和江门中微子实验（JUNO）进行了介绍。大亚湾实验于2003年提出实验和探测器设计的总体方案，2007年10月破土动工开始隧道和地下实验室建设，2011年12月24日开始远近点同时运行。王贻芳提到，大亚湾实验解决了机械、化学、化工、电子学等方面的一系列技术难题，最终发现了第三种中微子振荡模式，并精确测量了振荡参数。这一发现被《科学》杂志评为2012年“全球十大科学突破”之一。而JUNO将在大亚湾实验的基础上实现对中微子质量顺序和中微子振荡参数的精确测量。在JUNO探测器的建造过程中克服了众多困难，取得了大量技术突破。该实验项目计划在2022年完成建设。之后，王贻芳为同学们介绍了中微子研究的未来规划。他提到，10年之后，中微子振荡将不再是问题，中微子的质量顺序和CP相角将得到测量。

讲座最后，王贻芳向同学们分享了自己的研究经验：重大科学成果的实现，既要有基于科学前沿的远大目标，也要有原创独特、指标领先的方案思路。只有二者兼得，才有机会实现从追赶到领先。王贻芳也寄语同学们：没有成功的公式，但是优秀的品质是实现目标的有效参数。做研究既要有勇气选择远大的研究目标，也要从“小事”做起以证明自己的能力，不能眼高手低。

在提问环节，大家踊跃发言，提出了中微子实验过程中遇到的困难、中微子未来发展方向等方面的问题。王贻芳围绕如何带领团队解决研究过程中遇到的困难、如何同心协力直面挑战、对中微子未来研究的预想、为何优先研究中微子质量问题等方面作了细致解答。（文/清华大学）

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