一項新實驗削減了微小中微子的最大可能質量
亞原子粒子的質量必須小於 1.1 電子伏特
KATRIN 實驗使用一種名為光譜儀的巨大裝置更好地確定了中微子質量的上限(這張2006 年在德國埃根斯坦-利奧波德港鎮前往卡爾斯魯厄實驗室途中拍攝的照片顯示)。
卡爾斯魯厄理工學院
幾乎不存在的粒子的最大可能質量已經變小了。
稱為中微子的亞原子粒子非常輕。 現在,在德國卡爾斯魯厄進行 KATRIN 實驗的科學家已經縮小潛在品質範圍對於這些顆粒垃圾的矮子。 研究人員在 9 月 13 日發表在 arXiv.org 上的一篇論文中報告說,中微子的品質必須為 1.1 電子伏特或更小在一次談話中同一天,在日本富山舉行的天體粒子和地下物理主題會議上。
這個新數字——大約是之前中微子質量上限的一半——意味著需要超過460,000 個中微子才能達到一個電子的質量,「甚至可能更多,」匹茲堡卡內基美隆大學的物理學家戴安娜·帕諾說。
帕諾和同事研究氚的衰變,一種放射性氫(序號:2018 年 9 月 19 日)。 在每次這樣的衰變中,都會發射出一種稱為電子反中微子的中微子以及一個電子。 透過測量電子的能量,科學家測試了有多少衰變能量進入了中微子的質量。
更複雜的是,中微子通常沒有明確的質量。 由於量子力學的複雜性,粒子同時由三種不同的質量狀態組成。 KATRIN 測量的是“有效質量”,即這三個質量的組合。
透過早期宇宙中物質如何聚集在一起的研究,對中微子質量進行了更嚴格的限制。 但這些質量限制僅適用於物理學家對宇宙法則的認識是正確的 (序號:2008 年 3 月 12 日)。 卡特琳的新估計不需要這樣的假設。