中微子与宇宙——未来科学大奖与北京大学联合学术报告会举行

2019年9月7日,“未来科学大奖”中的“物质科学奖”授予了中科院高能物理研究所所长王贻芳和美国加州大学伯克利分校物理系教授陆锦标,以表彰他们发现了中微子的第三种震荡模式,为超出标准模型的新物理研究,特别是解释宇宙中物质和反物质的不对称性提供了可能。

为了分享科学发展前沿成果,普及科学文化与素养,鼓励基础科学研究与创新,2019年11月15日,北京大学联合未来科学大奖,特邀王贻芳、陆锦标和中国科学院高能物理研究所理论物理室主任邢志忠共同举办学术报告会,来自校内外的近300名师生参会。报告会分为主题演讲、对话讨论两个环节。北京大学物理学院院长高原宁作为主持人,与上海交通大学大李政道研究所粒子分部主任何小刚、北京大学科维理天文与天体物理研究所所长何子山、中国科学院高能物理所研究员张新民共同参与讨论。

嘉宾合影

陆锦标回顾了中微子混合角的测量,并结合反电子中微子振荡的理论依据,介绍了大亚湾中微子实验的整体布局。大亚湾实验通过测量反电子中微子在三个距离上的丢失情况来得到中微子混合角。其中两个探测器距离较近,主要用于检查振荡效应确实发生在较远的探测器附近,同时利用已有实验估计的混合角,估计振荡效应最大的位置,将第三个探测器放置在这一距离附近,提高结果的显著度。陆锦标还展望了未来中微子物理的前景,在未来多个实验将中微子混合角和CP相角测得比较好的情况下,将可以回答中微子是否是Majorana费米子的问题。他最后介绍了正在筹建中的下一代中微子实验DUNE。

陆锦标作报告

王贻芳从科学目的出发,介绍了大亚湾和江门中微子实验的设计思路和技术细节。大亚湾实验通过远近点测量配合、同一点多模块测量以及多重宇宙线反符合探测器提高效率,降低系统误差,在提高流量的情况下提高测量精度,同时减小背景,得到了数倍于double chooz和RENO得探测精度。大亚湾中微子实验解决了大量的技术难题,提高了液体闪烁体的透明度和稳定性。利用其液体闪烁体的技术,江门中微子实验设计了以有机玻璃球为基础的探测装置,将建成世界上最大性能最好的闪烁体探测器。江门中微子实验自主设计了中心探测器的阵列安装、液体闪烁体的配方研究和质量检测,以及光电倍增管的自主研发等技术,推动了大量的技术研发。

王贻芳作报告

邢志忠介绍了中微子的质量、CP性质和Majorana属性,及其与暗物质密不可分的关系。中微子的质量起源,混合,以及CP性质,都是粒子物理标准模型尚未解决且有着重要意义的难题。它不但有着深远的理论意义,还对我们研究正反物质不对称性和宇宙热历史非常重要。中微子同时影响着宇宙中微子背景、大爆炸核合成、重子数和轻子数生成、热暗物质的形成、超新星遗迹等研究领域,同时也与暗物质有着千丝万缕的关系。因为中微子的相互作用很弱,我们很难将其与暗物质区分开来,因此它是暗物质研究中必须考虑的背景。同时大量的观测如超高能宇宙线中的中微子也是目前研究的热点。

邢志忠作报告

报告后,高原宁、王贻芳、陆锦标、邢志忠、何小刚、何子山、张新民与听众开展对话。嘉宾们从中微子理论研究到未来实验的展望,详细地介绍了目前研究的进展,给听众描绘了这一领域的前景,并鼓励大家为中微子与高能物理的发展努力奋斗,实现自己的科学目标。

观众提问

对话环节

转载本网文章请注明出处