由多國粒子物理學家組成的大亞灣中微子國際研究團隊，經過長達十年研究，近日公布中微子振盪其中一項重要參數的測量成果，達到極其精確程度，有助解答宇宙「大爆炸理論」中物質遠多於「反物質」之原因。

以中大物理學系朱明中教授為首的香港物理學家，以及一眾中大本科及研究生參與此研究，為實驗建立監測及數據採集系統等，發揮香港科研力量，幫助世界解開圍繞物質和宇宙本質的一些最大謎團。

測量了解「幽靈粒子」的重要參數

中微子是亞原子粒子，特性是難以捕捉和數量眾多。它們以接近光速無休止地射向地球表面，但幾乎不會與物質相互作用，即使穿越厚度達一光年的鉛板都不會干擾其中一個原子，因此被稱為「幽靈粒子」。它們能夠在三種不同的種類（英文稱為「味道」flavour）：µ子中微子、τ中微子和電子中微子之間來回轉化，稱為中微子振盪；而出現振盪的機率，則以三個混合角來描述，其中混合角q₁₃*是在大亞灣實驗前唯一未被測量出來的參數，亦是解開中微子奧秘的關鍵。

研究團隊在廣東大亞灣核電站附近設置多個大型圓柱形粒子探測器，接收來自核電站的反中微子流產生的光信號。在2012年，實驗開始僅一年時間，研究團隊已公布q₁₃首個精確測量結果，並被美國《科學》雜誌評為當年十大科學突破之一。

直至2020年，團隊合共收集了五百五十萬次中微子振盪的數據，經分析後得出的q₁₃ 值，精確度是實驗設計目標的兩倍半，成果遠超預期。這對往後的研究十分重要，特別是認識反中微子的性質和相互作用、拆解宇宙中物質和反物質的不平衡及解釋物質遠多於反物質的事實。