“1/4世界捕手”赵洁:和“幽灵粒子”捉迷藏,必须得第一个抓到它

发布网友 发布时间：2023-04-13 11:27

我来回答

共1个回答

热心网友 时间：2023-10-09 12:23

中微子是个神出鬼没的家伙。它是物质世界最基本的粒子之一，却看不见也摸不着。即使每秒钟有万亿个中微子穿过人的身体，也不易被发现。但是，赵洁“捉住”了它。

赵洁是中国科学院高能物理研究所副研究员，也是中微子和低本底探测技术研究者。2012年3月8日，大亚湾中微子实验捕获到第三种中微子振荡模式，震惊世界。赵洁是这项实验的参与者。

粒子”无处不在，却难以捕捉

因为神出鬼没的个性，中微子又被称为“幽灵粒子”。赵洁说，中微子有极强的穿透性，整个地球对它来说都是透明的，所以科学家们又称呼它为穿梭在宇宙当中的“幽灵”。在构成物质世界的12种基本粒子中，有3种是中微子，所以捉住“幽灵粒子”，就相当于捉住了1/4个世界。

但是，“幽灵粒子”可不是那么容易捕捉的。赵洁介绍，宇宙大爆炸会产生大量中微子，星体的演化过程也会有中微子，甚至地球和人的身体都是中微子源，“中微子无处不在”。不过，中微子是个头最小的基本粒子，看不见也摸不着。即使每秒钟有万亿个中微子穿过人的身体，也不发生反应，更不易被发现。

“探测‘幽灵粒子’，需要有非常好的技术研发和数据分析手段。”赵洁说，这得在国家*、科研团队等支持下，才能顺利搭建起捕捉中微子的实验。

2012年3月8日，高深莫测的“幽灵粒子”终于被中国科学家逮个正着。当天，大亚湾中微子实验国际合作组在北京宣布，大亚湾实验发现了第三种中微子振荡模式，并精确测量到其振荡概率。这项成果被《科学》杂志评选为“2012年度十大科学突破”之一，并被美国同行誉为“中国有史以来最重要的物理学成果”。

冒险选择一支“潜力股”

赵洁是大亚湾实验的见证者，也是参与者。“我很幸运地赶上了大亚湾建设的最后一段时间。”忆起当年，赵洁笑容满面。

参与大亚湾实验的时候，赵洁还是一名学生。

2010年，大学毕业的赵洁保送进中国科学院高能物理研究所攻读硕士和博士学位。当时，导师给了赵洁两个研究方向选择：北京谱仪和中微子。

“那时候国内关于中微子的研究还没发展起来，不像现在这么火热。”赵洁说，大亚湾实验可以算是国内中微子研究的第一步，但那时候还没有成果。它就像一支“潜力股”，不知道将来是好是坏，“万一实验失败了可能什么都不是；实验成功了，那就成功了。”

赵洁对中微子这个新兴领域充满了好奇，加上大亚湾实验刚起步正是需要人手的时候，赵洁便跟随导师，一头扎进中微子的研究当中。

刚开始接触中微子，赵洁没有多少经验，所以被安排到现场参与安装、调试等基础工作，“导师说了，如果要把这个实验做好，你首先得了解它，连探测器都没看过、没摸过，很难想象只靠脑子怎么去分析物理成果。”

中国科学院高能物理研究所官网显示，关于中微子测量实验，国际上在2003年左右先后有7个国家提出了8个实验方案，最终进入建设阶段的共有3个，包括中国的大亚湾实验。从2003年提出设想，到2011年完成探测器的建造与安装，再到2012年出成果，在赵洁看来这一切进展快速，“我们运气也比较好，天时、地利、人和在一起了。”

赵洁在中微子研究的道路上越走越远。2015年，博士毕业的赵洁带着在大亚湾实验室积累下的经验，转战到江门中微子实验室，负责实验中低本底的控制，一直到现在。

“做了10多年，越做越喜欢了。”赵洁说起中微子，就像谈到老朋友一样亲切，“因为越来越了解它，所以也就更加喜欢它。”

中微子研究要抢占世界第一

大亚湾实验之后，还有更多关于中微子的研究在持续。赵洁坦言，现在国内对中微子的研究还着重于基础科学研究，从近期看似乎不能直接用于人们的生活中。但是，中微子有很多独特性质，将在未来对通讯技术发展、天文地理探究等有重要贡献。

“国外很多实验室也知道中微子研究的重要性，所以都会设计实验去探测它。”赵洁说，中国在中微子领域的竞争对手主要来自发达国家和地区，这些地方拥有经验丰富的团队，这给国内科研团队带来非常大的压力。“一个科学成果最终能不能做成，是看你是不是第一个发现的。不管你做得再好，如果你是第二个，都不及第一个来得重要。所以，我们要去抢占第一。”