该奖项“慎之又慎,宁缺毋滥”,17年来曾9度空缺

据新华社北京1月9日电 翘首以待,2016年度国家自然科学奖一等奖得主揭晓,“大亚湾反应堆中微子实验发现的中微子振荡新模式”9日获得殊荣。

这个自然科学领域最受瞩目的奖17年来曾9度空缺,可谓“慎之又慎,宁缺毋滥”。简单来说,获得项目必须是重大科学发现,得到同行认可。

得奖的大亚湾实验到底是什么?在攀登科学高峰的途中,中国又抵达了哪个位置?

“活捉”神秘中微子

人类认识中微子仅有80余年,相关研究在最近28年间已4次斩获诺贝尔奖。在科学家眼中,中微子的神秘面纱每掀开一层,都能让人们向宇宙终极法则更接近一步。

中微子几乎不与任何物质发生作用,在它的眼里,地球几乎是透明的。因此,虽然每秒钟有亿万个中微子穿过我们的身体,但我们很难发现它的踪影。

中微子有多难捕获?美国科学家雷蒙德·戴维斯因为观测中微子的开创性工作而获得2002年诺贝尔物理学奖,诺奖委员会这么形容他的工作:“相当于在整个撒哈拉沙漠中寻找某一粒特定的沙子。”

全球科学家的赛跑

更让科学家“郁闷”的是,中微子还会玩“失踪”。如果把中微子比作苹果:理论预期太阳释放100个绿色苹果,可地球上只看到了35个,为什么?科学家后来知道,因为有65个绿苹果变成了黄色或者红色的,这就是“中微子振荡”。

一个名为θ13的参数这时候成了焦点,大亚湾实验就是要找出θ13的大小。

一场重量级的竞赛在全球展开。除了大亚湾实验,几乎同时启动的还有法国的Double Chooz、韩国的RENO反应堆实验,此外,利用加速器中微子的两个实验——日本的T2K和美国的MINOS也在高速进行。各国的顶尖高能物理学家纷纷投身这五个实验,谁先测到θ13,谁就能赢得这场全球科学家的赛跑。

“中国最重要物理学成果”

“关键在实验的精度。”中国科学院院士、大亚湾中微子实验项目负责人王贻芳说,实验环境因此要更深、更暗、更干净,数据分析则要争分夺秒。

从大亚湾核电站的山底一路向下,穿过3000米的隧道,位于实验厅里的中微子探测器正静静“坐”在深蓝色的超纯水中,睁大“眼睛”紧紧盯着来自核反应堆的中微子。

2012年3月8日,大亚湾实验拔得头筹:发现了第三种中微子振荡模式并精确测量到其振荡概率。这一成果入选《科学》杂志评选的“2012年度十大科学突破”,并被美国同行誉为“中国有史以来最重要的物理学成果”。

“韩国科学家的结果只比我们晚了25天。”王贻芳回忆。