太阳中微子问题与非标准电弱模型

非标准电弱模型似乎可以说明长达二十几年的太阳中微子问题，３类不同味的中微子可以彼此振荡地转变．但这个模型要求中微子必须具有质量，从而将带来粒子物理学沉重而激动人心的变革．新的实验正在探索发现中微子振荡的证据     

中微子的静止质量及其在物理学和宇宙学上的意义

简要地介绍了中微子的发现历史及其基本特性,着重介绍了Ｓｕｐｅｒ－Ｋａｍｉｏｋａｎｄｅ中微子天文台大气中微子实验和太阳中微子实验的基本原理及其最新实验结果,对中微子的静止质量在太阳中微子失踪问题、粒子物理学和宇宙学上的意义作了讨论,指出了与中微子静止质量相关的３个有待解决的问题。     

2002年诺贝尔物理奖介绍:中微子振荡实验

描述粒子相互作用基本理论是标准模型，按照标准模型，中微子没有静止质量．如果中微子有静止质量，将表现为中微子振荡．戴维斯和小柴昌俊由于确定地发现中微子振荡而获2002年诺贝尔物理奖。     

后中微子振荡发现的实验进展与展望

2015年诺贝尔物理学奖授予了发现中微子振荡也就是中微子有质量的实验。这个发现是至今为止,粒子物理标准模型——这一得到广泛实验验证的理论中唯一指明存在新物理的明显证据。文章将介绍中微子振荡发现以后主要的中微子实验物理目标、采用的探测技术、实验状况及其未来展望。     

斯坦伯格（Steinberger，Jack，1921-）英国-美国物理学家（Physicist，England-America）

1930年末，泡利为了在β衰变中保持能量和角动量守恒，曾假设存在一种名叫中微子的粒子。中微子不带电，和物质的作用非常微弱。但这个假设一直没有得到实验证实。1953年美国物理学家莱因斯等在核反应中发现了中微子，首次证实了泡利的假设。     

中微子振荡与中微子的静止质量

简要回顾了中微子的发现过程,论述了中微子的基本性质及三种不同类型的中微子,讨论了中微子振荡的最新实验结果及其与中微子静止质量的关系,指出了中微子的静止质量在物理学与天文学中的重要性以及确定中微子的静止质量有待进一步解决的问题。     

中微子振荡的发现及未来

2015年诺贝尔物理学奖授予日本物理学家·田隆章和加拿大物理学家阿瑟·麦克唐纳,奖励他们发现中微子振荡现象,从而证明中微子具有非零的静止质量。这是粒子物理学唯一具有确凿实验证据的超出标准模型的新物理现象,改变了人类对物质世界基本规律的认识。文章将回顾中微子振荡现象的发现过程,介绍太阳中微子和大气中微子振荡实验的实验结果和理论解释,以及近期反应堆和加速器中微子振荡的研究成果,并展望中微子研究的前景。     

从大亚湾实验到江门实验

大亚湾反应堆中微子实验2003年提出设想,2007年开始建设,是我国继20世纪80年代建成的北京正负电子对撞机后的第二个粒子物理大型实验装置。2012年大亚湾实验发现第三种中微子振荡模式,使我国中微子研究进入国际一流行列。中微子振荡是超出粒子物理标准模型的新现象,中微子是发现新物理最重要的突破口之一,大亚湾实验的成功建设和运行极大地拓展了我国的粒子物理研究方向。2013年江门中微子实验立项,是下一代国际三大中微子实验之一,具有丰富的科学目标,预期2023年建成。从大亚湾实验到江门实验,我们在物理研究、核心技术、人才队伍、国际合作各个方面都得到了长足的发展。     

中微子的探索

从中微子概念的提出、中微子的发现及中微子振荡等方面,回顾了对中微子的探索历程.着重叙述了1988年、1995年、2002年获得诺贝尔物理学奖的中微子研究成果及我国大亚湾中微子实验的重大成就,并扼要介绍了未来的中微子研究方向.     

大亚湾实验发现新的中微子振荡

2012 年3 月8 日, 大亚湾反应堆中微子实验发言人王贻芳在北京宣布: 大亚湾实验以5.2 倍标准偏差的置信度(>99.9999%)测得中微子混合角θ₁₃ 不为零, 首次实验发现了中微子的第三种振荡模式。这次发现具有极为重要的科学意义, 引起了巨大反响。     

大亚湾反应堆中微子实验

中微子振荡是目前唯一超出粒子物理标准模型的新现象，它证明了中微子质量不为零，对粒子物理、天体物理与宇宙学均有非常重要的意义．在描述中微子振荡的6个参数中，目前仍有两个未知：交叉混合角θ13与CP相角δ．作者建议在大亚湾反应堆附近建设一个中微子实验站，测量混合角sin^2θ13，在90％的置信度下达到0．01的精度，较过去的实验提高近一个数量级．这将对中微子物理的未来发展提供方向性指导，特别是对理解宇宙中“反物质消失之谜”具有重要意义．     

反应堆实验揭示中微子振荡的第三个混合角

大亚湾反应堆中微子实验近El公布了一个大家久久等候的实验结果．测量到反应堆产生的电子反中微子在传播不同距离后的微小丢失后,大亚湾国际合作组宣布,有足够的证据表明,描述中微子振荡的第三个混合角θ13。不为零．不仅如此,θ13。的值出人意料地大,因此实验家们现在就可以开始研究中微子在形成宇宙物质一反物质不对称现象中扮演的角色①．     

1995年诺贝尔物理学奖简介

瑞典皇家科学院决定对轻子物理学的先驱性实验贡献颁发１９９５年诺贝尔物理学奖，其中一半授予美国加州斯坦福大学的马丁．佩尔，以奖励他发现了τ轻子，另一半授予美国加州Ｌｒｖｉｎｅ加州大学的弗雷德里克．莱因斯，以奖励他检测到了中微子。     

中微子非标准相互作用对大亚湾实验的影响

大亚湾中微子实验的目标是测量中微子混合矩阵中的最小混合角θ13.如果考虑中微子的非标准相互作用(NSIs),中微子的振荡概率公式要做相应的改写,其效应将和θ13纠缠在一起,从而降低了实验对θ13的敏感度(sensitivity).讨论了在NSIs存在的情况下大亚湾实验对θ13的敏感度,发现这个实验不可能同时测量出NSIs和θ13的值.由于当θ13=0时反应堆产生的反中微子将没有振荡现象(NSIs的效应也将消失),如果大亚湾实验测量到了中微子振荡效应,那将表明θ13≠0;但是,由于非零的θ13的效应和NSIs的效应有可能抵消而导致中微子没有振荡.如果大亚湾实验没有测量到中微子振荡,不能排除非零的θ13.     

日本的KamLAND实验给出中微子振荡的新结果

日本的KamLAND探测器是一个装有1000t超纯液体闪烁体的装置，它位于日本的Toyama．Toyama周围有53个用于核动力发电的反应堆，这些核反应堆会放出电子反中微子．KamLAND探测器主要探测来源于这些核反应堆的以及更远的核反应堆的电子反中微子的流强及能谱．用模拟计算的方法获得核反应堆放出的电子反中微子的流强和能谱，再与实验测量到的电子反中微子的流强和能谱进行比较，     

科苑快讯

失踪的太阳中微子终于找到了据《科技日报》报道 :自 2 0 0 0年美日韩科学家发表实验结果 ,确认中微子有质量后 ,近日由加拿大、英国和美国的科学家组成的国际物理学科研小组宣布 ,他们在加拿大萨德伯里中微子观测台进行的实验中又发现 ,太阳中微子失踪的原因在于中微子在从太阳到地球的旅途中本身特性发生变化。这一发现揭开了 30多年来困扰物理学界的中微子失踪之谜。近代粒子物理理论认为 ,中微子是一种不带电、质量很小的基本粒子 ,分为电子中微子、μ介子中微子和τ中微子 3种形式。中微子极少与其他粒子相互作用 ,因而“行径诡秘” ,…     

中微子实验的过去、现在与未来——2015年诺贝尔物理学奖解读

中微子是目前粒子物理、核物理、地球物理与天体物理及宇宙学研究中的一个交叉热门研究方向.2015年10月6日,瑞典皇家科学院宣布2015年诺贝尔物理学奖授予梶田隆章(Takaaki Kajita)和阿瑟·麦克唐纳(Arthur B.McDonald),以表彰他们在发现中微子振荡也就是中微子有质量上所作出的贡献.本文将从中微子物理发展历史角度介绍中微子实验的过去、当前状况及未来发展,尤其是通过侧重对中微子振荡实验的介绍来解读该奖项.最后,还介绍了国内目前正在开展与拟议建设的中微子实验.     

封面故事

正大亚湾反应堆中微子实验是一个研究中微子振荡的粒子物理实验。十几年前发现的中微子振荡现象,被授予2015年诺贝尔奖。它对理解微观世界规律、探索宇宙起源与演化具有重要意义,也是新物理的突破口之一。实验站位于广东大亚湾核电站内的山体内,以探测反应堆产生的中微子。2012年3月,大亚湾发现一种新的中微子振荡     

天体物理学家探测高能中微子的构想

来自太阳的低能量中微子已经被地球上的几个检测器检测到了，但是来自宇宙的高能量中微子依然是仙踪难觅，这就需要有巨大的检测器来发现它们．中微子同物质发生的相互作用非常微弱，这既有有利的方面，也有不利之处．有利的是它们可以穿越非常遥远的宇宙和各种物质而不丢失它们所携带的信息；     

中微子振荡实验——超出标准模型的实验检验（Ⅰ）

文章总结了中微子振荡实验在历史和现状,介绍了几个太阳中微子丢失实验的结果和几个大气μ中微子丢失实验结果,这些结果表明存在中微子振荡,即中微子具有质量,它是超出标准模型的信号,文章还介绍了21世纪初研究中微子振荡和若干重要实验,噬基线中微子振荡实验以及建造μ子贮存环来产生高能电子中微子束进行中微子振荡的实验以及测量中微子振荡时的CP破坏的设想。