诺奖级别实验发布世界最高精度中微子测量结果！

继2012年发现轰动世界科学界的中微子新的震荡模式后，9月11日，大亚湾中微子实验项目再传佳音——大亚湾国际合作组在《物理评论快报》发表了中微子测量的最新结果，将中微子混合角θ13和中微子质量平方差的测量精度都提高了近一倍，为世界最高精度。

大亚湾反应堆中微子实验位于深圳市大亚湾核电基地，为中广核与中科院合作开展的世界级物理研究项目。大亚湾合作组由来自世界上七个国家和地区超过200位科学家组成，在大亚湾核电基地的六个反应堆附近建造了八个探测器并放置在三个地下水池中。

中微子是一种不带电，质量极其微小的基本粒子，共有三种类型，即电子中微子、μ中微子和τ中微子，在目前已知的构成物质世界的12种基本粒子中，占了四分之一，在微观的粒子物理和宏观的宇宙起源及演化中同时扮演着极为重要的角色。中微子有一个特殊的性质，即它可以在飞行中从一种类型转变成另一种类型，通常称为中微子振荡。原则上三种中微子之间相互振荡，两两组合，应该有三种模式。其中两种模式自60年代起即有迹象，当时称作“太阳中微子之谜”和“大气中微子之谜”。1998年日本的超级神冈实验正式发现大气中微子振荡，随后太阳中微子振荡也被多个实验证实。第三种振荡则一直未被发现，甚至有理论预言其根本不存在（即其振荡几率为零）。

2012年3月，大亚湾中微子实验发现了第三种中微子振荡模式，并测量到其振荡几率。这一中国诞生的重大物理成果，开启了未来中微子物理发展的大门，在全球科学界引起热烈反响，入选美国权威学术杂志《科学》评选的2012年十大科学突破，被称为“诺贝尔奖级别”的重大发现。

利用最早建造的六个探测器采集到的217天的数据和全部八个探测器开始运行后获取的404天的数据，研究小组获得了世界上最精确的中微子混合角θ13和质量平方差测量结果。

这个实验要干嘛？

该实验将研究组成宇宙的一类重要的基本粒子——中微子的基本性质，对于人们了解物质微观的基本结构和宏观宇宙的起源与演化具有重要意义。中国科学院高能物理所的研究人员自2003年起开始进行大亚湾中微子实验的前期研究，并根据大亚湾的地理特点，提出了原创性的实验方案和探测器设计。实验装置建在广东省大亚湾核电站附近的山腹内，其物理目标是通过探测核电站反应堆在发电时的自然产物——中微子，精确测量中微子混合参数θ13。此参数是中微子物理中最基本的未知参数，其精确测量与宇宙中“反物质消失之谜”有关，对未来中微子物理的发展将起到方向性作用。

这个实验牛在哪？

该实验是以中国科学家为主导的、有重要国际影响的大型基础科学研究国际合作项目，是中美两国目前在基础科学研究领域最大的合作项目之一，实验的国际合作组有中国(包括香港和台湾)、美国、俄罗斯等六个国家和地区的34个研究单位的200多位研究人员参加，得到美国能源部和其他参加国家与地区的经费支持，国际投入占实验投入的三分之一强。

为什么一定要选择大亚湾核电基地？

大亚湾中微子实验位于深圳市区以东约50公里的大亚湾核电站群附近的山洞内，地理位置优越，紧邻世界上最大的核反应堆群之一的大亚湾核电基地，并且紧邻高山，有天然的宇宙线屏蔽。

据介绍，经过对国际上关于θ13实验地点的建议进行整合，目前有法国的Double Chooz、韩国的Reno与我国的大亚湾。大亚湾核电基地因为拥有得天独厚的地理条件，经国内外专家反复比较论证，是世界上进行反应堆中微子实验研究的最佳场所。

实验的历史进展如何？

2006年9月中广核与中科院签订“大亚湾反应堆中微子实验项目合作协议”，中广核为大亚湾反应堆中微子试验项目提供实验场地等支持，并全面参与项目的合作。

2007年10月13日，中微子实验在深圳大亚湾核电基地开工建设，中广核为该项目提供了实验场所和水电、消防等各方面便利条件并承担了部分研究经费，开创了中国企业资助、支持和参与国际大型基础研究实验项目的先例。

2012年3月8日中科院高能所发布大亚湾反应堆中微子实验项目第一阶段的物理成果——发现了一种新的中微子振荡模式，并精确测量到其振荡几率，这是在大亚湾核电基地诞生的一项具有世界领先水平的重大科研成果。

目前中微子研究已进入精确测量时代，大亚湾中微子实验将继续运行取数。预计到2017年底，总共获取的数据量将达到此次分析数据的四倍，因此中微子振荡参数的测量精度将进一步提高。到时候，描述中微子振荡的三个混合角（包括θ12和θ23）和三代中微子两两间的质量平方差将达到类似的测量精度，好于3%。前所未有的测量精度为许多其他物理研究提供了可能性。此外，大亚湾采集到的创纪录的反应堆中微子样本将帮助科学家在已知的领域之外寻找新物理。