104-粒子物理规划及未来的中微子实验共30页文档

Participate:
ATLAS, CMS
Flavor phys.:
BESIII - c
n osc. :
Daya Bay
Cosmic-rays
Yang-Ba-Jin
Asrtophysics:
HXMT
高能物理未来发展的基本思路
• High energy accelerators
– 积极参加国际合作
• High intensity accelerators
– 充分利用BESIII，取得国际一流的成果 – 寻机建造下一代加速器
• Underground experiments
– 充分利用大亚湾，取得国际一流的成果 – 准备建造下一代中微子实验 – 寻机建造新的实验：暗物质、bb decay、质子衰变、。。。
• A well understood source（~2% ~ 0.1%）
– Better than solar(~5-10%), atmospheric(~10%), and accelerator(~5-10% 2-3% ??) neutrinos
1）为什么（与其它可能的项目比较：科学目标、经费。。。）
2）怎么做（概念设计、国际竞争力、科学意义、经费、技术、进度、风
险。。。）
3）R&D（问题、技术、方案、计划。。。）
4
Neutrino oscillations:
What we know and what we don’t know
• A mixing matrix:
测量磁矩：可能的未来，科学风险大 精确测量混合参数：大亚湾、大亚湾二期
Best neutrino source: reactor
• A powerful man-made source
– If not too far, more powerful than solar, atmospheric, and accelerator neutrinos
High intensity Underground
accelerators
experiments
Surface experiments
Space experiments
Tevetran:
D0 CDF
LHC ATLAS CMS ILC
Flavor phys.:
BELLE(II) - b DAFNE – s LHCb PANDA… High den. phys: ALICE J-PARC…
– 基础能力建设
达到国际先进水平
– 未来项目的准备与预研 具有国际竞争力
• 十三五 ：重要的建设项目
– 下一代中微子实验：大亚湾二期
– 地下实验：暗物质、bb decay、质子衰变、。。。
– 空间实验：宇宙线、天体物理、暗物质、。。。
• 十四五：重大建设项目
– 下一代加速器
每个新项目必须回答以下问题：
High energy accelerators
High intensity Underground Surface
accelerators
experiments
experiments
Space experiments
Experiments in the world and at home
High energy accelerators
• Surface experiments
– 充分利用ASg & ARGO，取得国际一流的成果 – 积极准备建设LHAASO
• Space experiments
– 尽快完成HXMT，取得国际一流的成果 – 寻机建造新的实验：宇宙线、天体物理、暗物质、。。。
时间安排
Leabharlann Baidu
• 十二五
– 前期建设的丰收期 取得重大国际影响的成果
• 中微子振荡三个未解决的问题：
寻找第三种振荡，用q13表示 大亚湾中微子实验
质量顺序问题
大亚湾中微子实验二期
CP对称破缺角
未来的加速器实验
q12太阳中微子振荡
n1
n2
q23大气中微子振荡
n3
q13 ?
mi ?
为什么反应堆中微子： 1）加速器中微子实验：造价昂贵 （探测器+加速器） 2）双β实验：造价昂贵，技术困难，风险巨大 3）中微子绝对质量测量：造价昂贵，技术困难 4）反应堆中微子实验：意义重大、风险小、条件优越、造价低、技术可行
Atmospheric
CP phase & q13
Solar
Majorana phase
• Unknowns in neutrino oscillation:
– q13 , mass hierarchy, CP phase d + Majorana phase
下一代中微子实验：大亚湾二期
• 中微子振荡：中微子研究的中心
n osc..:
T2K Minos Project-X
n osc. :
SuperK KamLAND…
bb decay:
EXO Cuore Gerda…
Dark matter:
Xmass Xenon COUPP… n Astronomy Monopole Proton decay…
Cosmic-rays
Neutrino properties: mass, oscillation, magnetic moment ? Majorana ?
Cosmology related problems: antimatter(CP) ? Dark matter ? Relic-neutrinos, Monopoles ? Axions ? …
HESS MAGIC AUGER CTA
n mass
Katrin
n mag. Mom.
TEXONO
Grav. Wave Relic n Axions, …
Anti-matter/ dark matter:
PAMELA FERMI AMS… ATIC
Asrtophysics:
Integral Hubble WMAP Planck…
Particle physics: problems and methods
Standard Model: Higgs
Beyond Standard Model ? SUSY, Extradimensions. Compositeness, …
Details of SM (EW & QCD) : precision test, Confinement, Glueballs ? spectroscopy of particles…