圖：大亞灣實驗項目三號實驗大廳，於2011年12月24日開始運行

大亞灣中微子實驗國際合作組發言人王貽芳8日宣佈發現新的中微子振盪，並測量到其振盪幾率。這將對中微子物理未來發展起決定性作用，並有助破解宇宙中「反物質消失之謎」。他在回答大公報提問時稱，在此次實驗當中，香港高校在大亞灣實驗當中起了非常重要的作用。

該項目科研人員將實驗分為兩個階段，這次報告的結果就來自第一階段的數據，自2011年12月24日起至2012年2月17日結束，完成了實驗數據的獲取、質量檢查、刻度、修正和數據分析。結果表明，sin22θ13為9.2%，誤差為1.7%，以超過5倍的標準偏差確定sin22θ13不為零，首次發現了這種新的中微子振盪模式。

中大港大發揮重要作用

王貽芳表示，香港中文大學和香港大學在大亞灣實驗當中起了非常重要的作用，尤其在探測器的建造方面，主要負責設計及建造反中微子探測器的礦物油監控及密封氮氣係統，以及一個連續的氡氣監測係統，以確保探測器不受污染，亦參與實驗數據擷取及分析的工作。他還強調：「大亞灣實驗香港的科學發展歷史上，還是非常重要的，是香港第一次以千萬量級的水平支持一個科學實驗。」據了解，香港研究組得到香港研究資助局共一千七百萬元的資助。

中微子是不帶電的粒子，可由核反應産生，宇宙大爆炸、恆星（如太陽）核心及核反應堆都是大量中微子産生的源頭。中微子能輕易穿過人體、建築物，甚至整個地球，而不與任何物質産生反應，以致極難被探測到。

中微子被物理學家稱為基本粒子的「幽靈」，認識其將有助解決一些令科學家困惑已久的基本粒子物理及宇宙學難題。

目前已知的中微子有三種類型：電子中微子、μ中微子和τ中微子，且在傳播的過程中不斷由一類轉化成另外兩類，稱為中微子振盪現象。描述電子類中微子振盪的其中一個參數稱為混合角θ13，目前實驗上卻未知其數值。

目前世界最好測量結果

據介紹，原則上上述三種中微子之間相互振盪，兩兩組合，應該有三種模式。其中兩種模式自60年代起即有象，當時稱作「太陽中微子之謎」和「大氣中微子之謎」。1998年日本的超級神岡實驗正式發現大氣中微子振盪，隨後太陽中微子振盪也被多個實驗證實。第三種振盪則一直未被發現，甚至有理論預言其根本不存在（即其振盪幾率為零）。

然而，大亞灣實驗的目標，是以前所未有的高精密度量度θ13。這對於中微子物理的發展至為重要。王貽芳説：「這是一種新的中微子振盪，其振盪幅度令人驚奇。這將使科學家對物質世界的基本規律有新的認識，為未來進行下一代中微子實驗以探索研究宇宙中物質和反物質不對稱性─即破解『反物質消失之謎』─開啟道路和奠定科學基礎。」同時，中科院高能所原所長陳和生院士稱：「大亞灣實驗發現的新中微子振盪，是目前世界上最好、最精確的中微子振盪測量結果，它為未來中微子研究指明了方向。」

對於下一步研究方向，王貽芳介紹説，大亞灣實驗將使科學家能夠很好地準備下一代物理實驗，解決「中微子質量順序」、「中微子振盪中是否有宇稱和電荷反演破壞」等兩大科學問題。

（原载于《大公报》 2012年3月9日 A6版）