2017年1月9日，人民大會堂主席臺，聚光燈再次打到王貽芳身上，這位年輕的中科院高能物理研究所所長代表團隊又領(lǐng)到了一個大獎——2016年度國家自然科學獎一等獎。去年，王貽芳獲得了2016年基礎(chǔ)物理學突破獎。此刻，他表示：“物理學的基礎(chǔ)研究并沒有直接的應(yīng)用價值，卻引領(lǐng)我們進一步理解世界、認識宇宙。”
王貽芳及其團隊因在大亞灣反應(yīng)堆中微子實驗中發(fā)現(xiàn)了中微子振蕩的新模式而獲得了2016年度的國家自然科學獎一等獎。
時間回到2012年3月8日14時15分，一個讓中國物理學人激動的時刻。大亞灣中微子實驗國際合作組發(fā)言人王貽芳宣布，科學家們發(fā)現(xiàn)了新的中微子振蕩模式，且實驗達到了前所未有的精度，測得第三種中微子振蕩模式的振蕩幅度為9.2%，誤差為1.7%，無振蕩的可能性只有千萬分之一。
中微子是一類神秘的基本粒子：它質(zhì)量極其微小，是最輕的粒子；它數(shù)量十分龐大，每秒鐘有上萬億個中微子自由穿過人體；它幾乎不與任何物質(zhì)發(fā)生作用的特點讓它極難被捕捉；它會變身術(shù)，一種中微子在飛行過程中變?yōu)榱硪环N中微子，然后再變回來，這叫作中微子振蕩，三種中微子之間可發(fā)生三種振蕩。因它看不見，摸不著，卻又無處不在的特點，它有了一個別稱——“幽靈粒子”。
科學家普遍認為，中微子包含了宇宙中反物質(zhì)是如何消失的重大信息。80年來，中微子一直在挑戰(zhàn)人類的認識能力�？茖W家發(fā)現(xiàn)三種振蕩模式各有其對應(yīng)混合角，其中前兩個混合角的測定者都獲得了諾貝爾物理學獎，第三種振蕩混合角卻遲遲未能找到，以至于有人懷疑它根本不存在。
因此，中微子第三種振蕩的確認，引起了物理學界的興奮。許多科學家認為，這是半個多世紀以來中國人最重要的實驗物理學成果。日本T2K大型粒子探測實驗的發(fā)言人表示，中微子振蕩實驗帶來的光明前景令人激動不已，“或許在我們有生之年就可以揭開物質(zhì)層次和電荷宇稱破壞相角的奧秘”。
大亞灣反應(yīng)堆中微子實驗是一個多國合作的項目，共有來自世界各地38個科研單位的250多位科學家參與。但中國科學家毫無疑問起到了主導作用：實驗地點在中國，大部分的實驗方案是中國人設(shè)計的，探測器的摻釓液閃等關(guān)鍵技術(shù)掌握在中國人手里，最后對實驗數(shù)據(jù)的物理分析也是中國人最先算出。
而當時選擇在大亞灣核電基地建實驗室，是因為大亞灣核電站功率高，是世界第二；同時大亞灣和嶺澳兩個機組附近均有山體，在山體下建實驗室，可利用其巖石覆蓋有效屏蔽宇宙線本底對實驗結(jié)果的干擾。
“當時我們的競爭壓力主要來自兩個方面，一個是項目組內(nèi)部合作伙伴的競爭，一個是國際同行間的競爭。”回憶起當時的實驗進程，王貽芳仍感慨不已，“要真正做到以我為主，靠的是實力。你只有做到最好，才能在國際合作中有更多的話語權(quán)。”
王貽芳表示，大亞灣實驗極大地提升了我國在探測器設(shè)計和建造方面的國際聲譽，將我國的中微子研究帶入國際前沿。他總結(jié)取勝的原因主要有三條：實驗精度比別人高、方案設(shè)計比別人優(yōu)、過程沒有犯錯。
“2012年到2016年的4年間，我們的實驗精度在不斷提高，目前達到了4％，而2012年精度僅僅是20％，未來將會達到3％。”王貽芳透露道。
（本報記者 葉樂峰）
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