王貽芳在基礎物理領域有哪些重要的研究成果？

01-29

參見中國科學家王貽芳獲基礎物理學突破獎(圖)_網易新聞中心
為什麼王貽芳可以獲得該獎項？
他在基礎物理的研究領域有哪些重要的研究成果？

王貽芳，1984年畢業於南京大學物理系，中科院「百人」，現任中國科學院高能物理研究所所長，北京正負電子對撞機國家實驗室副主任。

他組織和領導了大亞灣中微子實驗，帶領中外200多人的科學家團隊發現了中微子的第三種振蕩模式，測量了theta13角。

現在我們認為中微子有三種，三種中微子之間可以兩兩之間相互轉換，稱為「振蕩」，那麼就有三種振蕩模式。前兩種振蕩模式，太陽中微子振蕩(theta12)和大氣中微子振蕩(theta23)都獲得了諾貝爾物理學獎。

只剩最後一種振蕩模式沒有得到測量。當時第三種振蕩模式有好幾個實驗組在測量，大亞灣中微子實驗在所有探測器尚未完全安裝的情況下，僅使用其中的部分探測器提前開始測量，搶在其他實驗組之前獲得了成果。高能物理領域的競爭是很殘酷的……做相同課題的其他實驗組相當於只能驗證大亞灣的結果了。

大亞灣中微子實驗的成果加深了人類對中微子基本特性的認識，得到國際高能物理學界的高度評價，被《科學》雜誌評選為2012年度十大科學突破之一。

這次王貽芳獲得基礎物理突破獎可謂實至名歸，表明我國在中微子研究領域和高能物理領域的研究水平處於國際先進行列，獲得了同行的高度認可。高能物理實驗基本上是大型的科研項目，需要幾百上千的科學家合作進行，是所有人共同努力的結果。當然，領導者的舵手作用也是極為重要滴。

2014年王貽芳還曾獲得潘諾夫斯基實驗粒子物理學獎：王貽芳獲潘諾夫斯基實驗粒子物理學獎----中國科學院

9月30日，美國物理學會（APS）在其網站公布，由於「領導大亞灣中微子實驗首次確定地測量出中微子混合矩陣的θ13」，授予中國科學院高能物理研究所王貽芳研究員、美國伯克利國家實驗室陸錦標教授2014年潘諾夫斯基實驗粒子物理學獎(W. K. H. Panofsky Prize in Experimental Particle Physics)，以表彰他們對實驗粒子物理學的傑出貢獻。這是我國科學家首次獲得該獎項。APS將於2014年4月在美國薩凡納舉辦頒獎儀式。
　　大亞灣反應堆中微子實驗2012年取得了重大科學成果，發現了一種新的中微子振蕩模式，首次精確測量了其振蕩幅度sin^2(2θ_13)，開啟了未來中微子發展的大門。

　　潘諾夫斯基是美國著名高能物理及加速器物理學家。潘諾夫斯基獎於1985年由其好友、美國物理學會粒子與場分會以及美國斯坦福大學和斯坦福直線加速器中心共同資助創立。該獎項面向全球實驗粒子物理領域的科學家，每年頒發一次，以表彰和鼓勵他們所作出的傑出貢獻。

====下面的內容請選擇性觀看====

關於大亞灣中微子實驗的進一步介紹，參看大亞灣中微子實驗的項目經理曹俊研究員的文章：

科學網—大亞灣中微子實驗結果的簡單解釋

我們在遠點的三個探測器總共觀測到約1萬個中微子，因此統計誤差約為1/10000?????√=1%。通過EH1和EH2的數據，可以預言沒有振蕩的情況下，遠點應該看到的中微子數。遠點測量值與預期值相比，比值為R=0.942±0.011(stat)±0.004(syst)。即有6%的中微子丟失了，統計誤差為1.1%，系統誤差為0.4%。這個比值換算成混合角θ13，通過更精確的χ2分析，得到

當我們設計這個實驗的時候，由於前面兩個實驗都沒有測到振蕩，認為它肯定小於0.15。而且0.01是一個關口，當sin^2(2θ_13)&<0.01時，現有的技術無法測量中微子的CP破壞相角，需要開發新的實驗技術。測量到0.01對中微子物理的發展方向具有指路標的作用。因此我們實驗費了很大的勁，設計了很高的精度，準備用三年的時間將它測量到0.01。最希望它在0.03左右。沒想到它這麼大，僅用了55天的數據就測量到了5.2倍標準偏差（對應振蕩不存在的概率是一千萬分之一，而且是確定性強的統計誤差主導），頗有點高射炮打蚊子的感覺。
大亞灣近點實驗廳EH1（地下100米）

嶺澳近點實驗廳EH2（地下100米）
遠點實驗廳EH3（地下340米）

主要是領導建立了大亞灣中微子實驗, 該實驗在2012年觀測到了中微子的第三種振蕩模式. 這個在基礎粒子物理領域裡面是具有突破意義的貢獻, 能夠為宇宙學和粒子物理指明下一步的發展方向. 所以獲得了 Breakthrough Prize.

關於大亞灣實驗和中微子振蕩在知乎上和百度裡面有很多介紹, 就不多說了.

關於他的其他的物理學上得研究成果可以參看百度百科, 其實也是從高能物理研究所主頁上他的簡歷裡面抄下來的.

王貽芳，研究員，博士生導師，中國科學院高能物理研究所所長，北京正負電子對撞機國家實驗室副主任，核探測與核電子學國家重點實驗室主任，中國物理學會高能物理分會副理事長，中國核學會核電子學與核探測技術分會理事長，亞洲未來加速器委員會副主席，國際未來加速器委員會委員，全球華人物理學會理事。1984年畢業於南京大學物理系，1992年獲義大利佛羅倫薩大學博士學位，曾在美國麻省理工學院，斯坦福大學工作。2000年入選中科院「百人計劃」，2001年2月回國，2013年入選國家「萬人計劃」傑出人才。

80年代中期師從丁肇中教授，並以學生身份參加了L3實驗組，擔任 L3 實驗的新粒子尋找組組長與多光子態物理分析組組長，在τ粒子等粒子的發現工作中發表了多篇文章。之後前往美國，多年來成果頗豐諸如首次提出「Swap Method」以解決時間不對稱信號中的時間對稱本底問題，對低本底中微子實驗具有重要意義；首次完整地計算出宇宙線引致的中子產額。在國外領導完成了多項實驗工作，如負責Palo Verde 中微子實驗的電子學、觸發、數據獲取、離線軟體以及物理分析；AMS 與 KamLAND 實驗的蒙特卡羅模擬與設計等。此外他領導完成了北京正負電子對撞機上的北京譜儀（BESIII）探測器的設計、研製和運行及物理研究。

早在2011年6月15日，日本T2K中微子實驗就發表了θ13的測量結果，但置信度只有2.5個標準偏差。儘管T2K的這個結果最多只能被稱作「跡象」，但這一研究仍被歐洲的《物理世界》列為當年十大物理突破的第7位。隨後美國和法國的實驗也相繼宣布發現了1.7個標準偏差的跡象。韓國的實驗也在2011年8月開始運行。但55天之後，王貽芳卻領先一步。2012年3月8日，大亞灣國際實驗測得新的中微子振蕩模式，即θ13，其數值為8.8度，置信度有5.2個標準差，也就是可以被明確稱作「發現」。另外大亞灣實驗發現了反應堆發出的反電子中微子消失現象，發現的新的中微子振蕩，其振幅比預期要大得多，將使科學家能夠很好地準備下一代物理實驗，解決「中微子質量順序」、「中微子振蕩中是否有宇稱和電荷反演破壞」等另兩大科學問題。

由於中微子不參與電磁相互作用因此在實驗上的探測工作非常困難，但大家需要注意，大亞灣的了θ13的測量結果是在中美兩國多名科學家合作的前提下獲得的。而且基礎物理學突破獎各是頒發給由Atsuto Suzuki領導的日本KamLAND合作組，由Koichiro Nishikawa領導的K2K和T2K長基線中微子振蕩實驗，由Arthur B. McDonald領導的加拿大薩德伯里中微子觀測台，由Takaaki Kajita和Yoichiro Suzuki領導的超級神岡探測器合作組以及大亞灣5個團隊的並非是王貽芳個人，無論是大亞灣，江門，羊八井還是國外的歐洲核子中心，超級神岡都是耗費了大量資金和諸多科學人員的心血的，沒有誰可以獨自享有這份殊榮，更多值我們銘記的是無數科研人員對人類文明探索的默默奉獻。

主導了大亞灣項目和BES III的升級改造，都是近幾年國內十分重要的高能物理項目。大亞灣取得的成果上面都介紹了，BES弱些，但也是很重要的實驗。高能物理實驗不是一兩個人有什麼靈光一閃發表一個天才理論，而是要好多人的共同努力。王老師在這兩個實驗里起的作用是毋庸置疑的。