科學家們在尋找難以捉摸的微小“幽靈般”粒子和潛在的新物理學方面邁出了重要一步。
首次，已被短基線近探測器 (SBND) 發現費米國家加速器實驗室（費米實驗室）。
這是長達數十年的探索中的一個重要時刻，旨在增加我們對宇宙中一些最豐富粒子的了解。
由於質量如此之小，而且與其他粒子相互作用的機會微乎其微，每秒就有 100 萬億個粒子穿過我們的身體，而我們卻毫不知情。然而它們的特性是如此獨特，它們的存在本身就可以幫助解釋為什麼原子、分子、恆星和星系。
我們已經知道了三種– μ 子、電子和 tau – 但是暗示還有另一種等待被發現，一種所謂的“無菌”形式，比其他形式更像幽靈。確認其存在是新成立的SBND 的關鍵工作之一。
“我們認為中微子可以幫助我們解決一些重大問題，比如在最小尺度上找到更完整的自然理論，甚至為什麼我們充滿物質的宇宙存在，”說來自新澤西州羅格斯藝術與科學學院的實驗粒子物理學家安德魯·馬斯特鮑姆（Andrew Mastbaum）。
SBND 的工作已經進行了近十年，因此第一個 SBND 的出現中微子反應已經很長時間了。它充滿了 112 噸超冷液態氬，可以通過弱核力探測中微子相互作用的短暫刷子。
全球其他探測器，例如南極洲的 IceCube天文台，宇宙反應中傾瀉而下的無數中微子。地球上的實驗也在我們可以更好控制的過程中產生中微子，這使得我們檢測這些粒子也變得非常寶貴。
SBND 將與伊卡洛斯（宇宙和稀有地下信號成像）機器，於 2017 年安裝，距離約 500 米（或三分之一英里）。他們將一起分析費米實驗室產生的粒子加速器束。
每天可以檢測到大約 7,000 次中微子相互作用——考慮到這些相互作用通常是多麼罕見，這個數字是巨大的。然後，兩個探測器可以觀察碰撞留下的痕跡，或許還能發現一些看起來像是中微子新變體的東西。
“檢測光束產生的光子有助於我們確定粒子相互作用的開始時間和持續時間，”說來自新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國家實驗室的物理學家理查德·范德沃特。
“這些信息補充了對這些相互作用中產生的粒子的跟踪，讓我們更全面地了解正在發生的粒子物理。”
由於SBND能夠比以往更精確地研究中微子，人們希望它能夠發現超出範圍的其他模式和異常現象。物理學，包括潛在的。隨著業務規模的擴大，未來幾年費米實驗室、SBND 和 ICARUS 會發布更多信息，請不要感到驚訝。
“了解之前實驗中發現的異常現像一直是過去 25 年該領域的主要目標，”說來自芝加哥大學的物理學家大衛·施密茨。
“SBND 和 ICARUS 將具有出色的能力來測試這些新中微子的存在。”
