中微子望远镜——IceCube

埋藏在南极冰层下的中微子观测网，其规模是日本神冈探测器的2万倍。 为了观测来自宇宙的高能中微子，美、欧、日等国家的科学家正在联合进行一项取名为“IceCube”的国际科研项目，试图解开宇宙高能中微子的谜团。2006年1月末，已经开始进行观测。本文将介绍这个埋藏在南极一两千米冰层下的中微子观测网．它是由4800个光检波器组成的巨大而独特的天文观测系统。[编者按]     

高能中微子天文观测进展

高能宇宙线在宇宙加速器中的产生和在宇宙空间的传播通常会伴随高能中微子的产生.高能中微子天文学是了解高能天体物理现象的独特的窗口.最近,位于南极的立方公里级的中微子探测器IceCube探测到了一批高能(Te V)事例,在5.7σ的置信度之上排除了大气背景的起源.这是人类第一次探测到的来自地外的高能中微子事例,开启了人类探索宇宙的一个新的窗口,标志着高能中微子天文学的诞生.本文简要介绍了高能中微子的探测历史,高能中微子探测器(特别是IceCube)的探测原理及现状,IceCube中微子探测结果,中微子起源的理论探讨以及高能中微子天文的未来展望.     

冰立方 深藏南极冰下的中微子探测器

深藏南极的"冰立方"2010年底,历时10年、耗资2.71亿美元的"冰立方"(Ice Cube)中微子探测器,在寒冷而神秘的南极宣告建成。这一创新型科学探索项目,利用南极极为纯净的古老坚冰层作为"望远镜",搜寻来自茫茫宇     

大亚湾中微子实验发现新的中微子振荡

北京时间2012年3月8日14时，大亚湾中微子实验国际合作组发言人王贻芳在北京宣布，大亚湾中微子实验发现了一种新的中微子振荡，并测量到其振荡几率。     

中微子星

宇宙中存在大量中微子。这些中微子除了以中微子背景辐射(每立方厘米数百个,温度约2°K)和宇宙线的形式存在外,还能以中微子星的形式存在。由于引力不稳定性,中微子可能积聚成恒星。这里的一个必要条条件是中微子静质量不为零。1979年4月南京高能天体物理讨讨班上我们指出,对中微子除了左手分量外引进右手分量,对反中微子除了右手分量外引进左手分量,和目前粒子物理实验并不矛盾,因而假定中微子     

天山射电实验探测极高能中微子和宇宙线

宇宙中微子正开启一个电磁波观测宇宙之外的全新窗口.然而,传统的中微子探测手段由于造价过高,导致探测器有效面积不足或观测时间有限等问题,不便于进行高能中微子(一般认为能量大于1015 eV为超高能,能量大于1018 eV为极高能)的观测.射电阵列,采用造价低、全天候观测的射电天线,可以建造大面积的观测阵列,达到极高能中微子天文学和极高能宇宙线探测所需的高灵敏度.在科技部国家重点基础研究发展计划项目"宇宙第一缕曙光探测"的资助下,原型阵列TREND(天山射电探测中微子探测器)在2011–2012年的运行过程中取得了重要的成果,仅依靠单极化接收天线阵列,首次证明了不依赖于传统粒子探测器的自触发射电探测方式可以对高能粒子大气簇射进行有效探测.我们计划建造一个巨型天线阵列GRAND,这将是世界上1017 eV以上最灵敏的高能中微子望远镜,可以对高能中微子进行有效的观测.     

中微子:穿越地球的精灵

<正>"假设中微子是一群普通青年,他们"十一"去郊游,到了目的地却发现人只剩下1/3,其余2/3不见了。后来,人们发现普通青年没丢,只是变成了文艺青年和2B青年,这就叫中微子振荡"10月6日,日本研究者梶田隆章和加拿大研究者阿瑟·麦克唐纳因在发现中微子振荡方面作出的重要贡献,而摘得2015年诺贝尔物理学奖。那么,中微子振荡到底是个啥?开启物理新世界的钥匙要了解中微子振荡,就必须先知道"标准模型"。在粒子物理中,该     

发现宇宙中微子

##正##中微子是构成宇宙物质的基本粒子,共有三种,与宇宙中所有的基本过程都有关系,因此成为科学家的研究热点。目前探测到的绝大部分的中微子来自太阳,另外,地球大气层里以及核反应堆附近也可以探测到一些中微子。来自太阳系以外的茫茫宇宙中的中微子比较罕见。目前,美国的一个科研团队报告了28个来自太阳系之外的宇宙中的高能中微子,此研究成果发表在11月22日出版的《科学》(Science)杂志上。     

中微子振荡大亚湾

3月8日，大亚湾中微子实验国际合作组宣布发现了第三种中微子振荡并精确测量到其振荡几率。李政道先生评价道：“这是物理学上具有重要基础意义的一项重大成就”。那么，到底什么是第三种中微子振荡？科学家们是如何发现它的？这个发现对物理学的意义是什么？     

耸人听闻的中微子武器

<正>营原宽孝(Hiritaka Sugawara)曾是日本颇有名气的粒子物理学理论家,在20世纪90年代担任过日本高能加速器研究机构(KEK)的总主任,为推动亚洲高能物理学实验的发展做出了贡献。2003年春天,刚刚退休的菅原与两位日本学者合作.在网上贴出了一篇别出心裁、震惊世界的奇文.题目是"利用超高能中微子束流摧毁原子弹"(arXiv:hep-ph/0305062)。在这篇旨在献给日本中微子之父小柴昌俊的学术论文中,菅原等人提出了一个能让核武器持有者身处险境的想法:制备能量高达1000万亿电子伏(1000 TeV)的中微子束流,然后将它射向     

大气中微子vμ振荡几率估算

据高能中微子的"长基线"实验计设参数,用数值实验常数相关联的唯象方法算出中微子质量数值,估算了中微子振荡几率,判断了μ中微子vμ与τ型中微子vτ最可能发生振荡.     

神秘的中微子

中微子是基本粒子家族中重要且具有特色的成员之一，是唯一只参与弱相互作用的粒子。泡利提出中微子假说之后，人们进行了一系列捕获中微子的实验。其中中微子的质量问题和中微子振荡现象是研究的热门课题。2011年9月意大利研究人员在实验中发现中微子超光速。这些引起理论界和实验界的争议，更将引发物理学家对中微子的不解之谜的探索和新的思路。     

幽灵粒子——中微子

2012年4月27日,位于我国广东省大亚湾的中微子实验组向世界宣告了振奋人心的消息：中国科学家们在世界上首次精确测量了中微子的第三种振荡模式。这项重大的科学研究完全由我们中国的科学家设计并完成,标志着我国超越了日本、美国等国家,成为世界中微子研究领域的领头羊。什么是中微子？为什么人们对它那么感兴趣？中微子的研究能给我们...     

大气中微子vμ振荡几率估算

据高能中微子的"长基线”实验计设参数,用数值实验常数相关联的唯象方法算出中微子质量数值,估算了中微子振荡几率,判断了μ中微子vμ与τ型中微子vτ最可能发生振荡.     

中微子研究新进展

自从前苏联的V. Lubimov（1980年）和瑞士苏黎世大学的W. Kundig（1986年）发表了关于中微子质量的研究以来，进一步的工作已在日本等国展开；现在有一批实验室在进行中微子研究。文章论述了两个关键问题，即光子与中微子的相似性和令人感兴趣的超光速中微子理论。     

中微子和中微子质量

本文首先申述了中微子的假说和中微子的发现,进而从中微子实验、中微子振荡和大统一理论综述、讨论中微子质量问题.     

开启中微子天文学

1987年2月23日，位于日本岐阜县神冈矿山地下1000米深处的“神冈探测器”（Kamioka NDE），观测到了来自大麦哲伦星云编号为SN1987A的一颗超新星爆发释放的基本粒子——中微子。     

大亚湾与江门中微子实验

中微子物理是粒子物理中最活跃的分支之一,存在众多未解之谜,可能成为超出标准模型的新物理的突破口.本文总结了中微子物理的现状和主要的科学问题,着重介绍了我国正在进行的大亚湾中微子实验和建造中的江门中微子实验.通过研究反应堆中微子,2012年大亚湾实验发现新的中微子振荡,测得了中微子混合角13.本文介绍了大亚湾实验的物理背景和项目背景,简述了实验方法和设计思想,并描述了探测器设计和建造.许多新的想法和技术创新在探测器设计与建造中采用,使探测器相关的相对误差仅为0.2%.在未来几十年内,大亚湾将保持对这一基本参数的最高测量精度.江门中微子实验2008年提出建议,2013年正式启动.通过在53 km处探测反应堆中微子振荡,它将能确定中微子质量顺序,并精确测量3个中微子混合参数.采用一个设计能量精度为3%的2×104 t液体闪烁体探测器,江门实验在研究超新星中微子、太阳中微子、地球中微子、大气中微子、以及奇异现象寻找方面也极具吸引力.它将对多个物理目标进行国际领先水平的研究.文中我们介绍了实验设计和研发的进展.除了大亚湾和江门实验,我们也参与了无中微子双贝塔衰变实验EXO,设计了一个新式的加速器中微子束流线,进一步扩展了中微子研究.     

“宇宙隐身人”——中微子

公元1995年10月11日,瑞典皇家科学院将本年度诺贝尔物理奖授予美国科学家马丁·佩尔和弗雷德里克·莱因斯。现任加州大学物理学教授的莱因斯是因40年前证实了微观世界中极重要的粒子——中微子而接受予这份晚到的荣誉。中微子初显踪迹 1956年,美国物理学家克莱德·科恩和弗雷德里克·莱因斯根据当时科学界搜寻中微子的工作进展不大的现状,决定换一个角度,采用反正方法,搜寻中微子。他们想,既然中子放     

中微子振荡与太阳中微子问题

认为太阳中微子问题主要是标准太阳模型没有考虑 7Be( 3He,p) 9B核反应道的竞争 ,并且在计算 7Be中微子和 pep中微子时 ,并没有考虑到太阳电子温度与离子温度的差异 .如果考虑了这种差异 ,则太阳中微子问题可以得到很好地解决 ,而不需要修改太阳的其它重要参数