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2012年度10大科学突破
发布时间:2012-12-31   来源:长沙晚报  作者:  编辑:

  美国《科学》杂志近日公布了2012年度十大科学突破。

  科学家在希格斯玻色子亚原子粒子研究领域取得的成果被评为2012年最重要的科学发现。中微子混合角研究被《科学》杂志及其发行机构美国科促会确认为本年度具有开创性的科学成就。这也是十大科学突破里中国研究人员做出了突出贡献的两个项目。上海交大物理系杨海军教授、刘江来特别研究员分别在希格斯玻色子发现和中微子混合角研究中做出重要贡献。

  希格斯玻色子

  7月4日,科学家宣布找到了希格斯玻色子存在的证据,从而完成了粒子物理标准模型。40多年前,科学家假定了希格斯玻色子的存在,它是解释其他基本粒子(诸如电子和夸克等)如何获取其质量的关键。这一发现结束了50年来我们对于最完善物理学理论基本原则的搜寻。

  该模型解释了粒子如何通过电磁力、弱核力和强核力相互作用以组成宇宙中的物质。然而,在今年之前,科学家无法解释这些基本粒子如何获得它们的质量。物理学家假设空间由与电场类似的“希格斯场”所填充。粒子与“希格斯场”相互作用以获取能量以及质量。“希格斯场”是由分布在真空中的希格斯玻色子组成,物理学家现在将它们从真空中轰出并进入短暂的存在状态。

  但是,观察到希格斯玻色子可谓来之不易甚或代价不菲。在瑞士日内瓦附近的粒子物理实验室中,与造价高达55亿美元的原子加速器相伴的数千名研究人员借助两台巨型粒子探测器发现了盼望已久的玻色子。

  中微子混合角

  中微子混合角研究基于中国大亚湾反应堆中微子实验,此实验中的数百名研究人员报告了一个模型的最后的未知参数,该模型描述了被称作中微子的这种难以捉摸的粒子在以接近光速穿行时,如何从一种类型或“特色”变形为另一种类型。这些结果显示,中微子和反中微子可能会以不同的方式改变其特色,并提示中微子物理可能有朝一日帮助研究人员解释为什么宇宙含有如此多的物质及如此少的反物质。

  如果物理学家无法发现超越希格斯玻色子的新粒子,那么中微子物理可能会代表粒子物理学的未来。

  除希格斯玻色子的发现、中微子混合角之外,《科学》杂志及其发行机构美国科促会确认的本年度其他8项具有开创性的科学成就如下:

  1.大脑/机器界面

  2.丹尼索瓦人基因组

  3.干细胞形成卵子

  4.好奇号的着陆系统

  5.X射线激光解开蛋白质的结构

  6.基因组的精密工程

  7.马约拉纳费米子

  8.ENCODE项目

  综合《科学》杂志、BBC网站最新报道

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