A探测器刚刚做出了令人难以置信的探测:神秘粒子比他们预期的要多得多。 对这种神秘丰度的最好解释是存在一种假设类型的中微子,称为“惰性”中微子。
费米实验室的这一发现迷你布恩,复制了几十年前的结果。 早在 90 年代,新墨西哥州洛斯阿拉莫斯的液体闪烁体中微子探测器 (LSND) 实验还发现了过量的中微子- 对这种异常最流行的解释是不育的存在。
但有一个问题:在此期间的许多其他中微子实验都未能复制这种异常现象。 那么,这是怎么回事?
中微子是宇宙中最丰富的粒子之一,但它们很难被发现。 它们与电子类似,但它们不带电荷且质量很小,因此它们与正常物质的相互作用非常少。
它们有三种形式——电子、μ子和τ子,后两种与同名的较重电子有关。
然后是假设的第四种,惰性中微子。 根据理论,这样的中微子不会与物质相互作用粒子物理标准模型,除非可能是通过重力。
如果惰性中微子存在,它们会破坏,并永远改变粒子物理学。 这些粒子甚至被提议作为可能的候选人为了什么可以制成。
但这种相互作用的缺乏也意味着惰性中微子无法通过 LSND 或 MiniBooNE 等中微子实验直接检测到,这些实验使用光电倍增管来检测惰性中微子。微小的闪光由中微子相互作用产生。
然而,过量的中微子暗示了该粒子的存在,因为理论上它们可以与正常中微子混合并改变振荡幅度。
早期的 MiniBooNE 结果显示超过电子中微子和反中微子,这引起了物理学家的兴趣,但也持怀疑态度; 新的结果更加明显。
该实验的目的是复制早期的实验,该实验发现中微子可以改变味道。 研究人员向 MiniBooNE 的充油罐发射 μ 中微子和反中微子束,以探测反中微子和电子中微子相互作用产生的闪光。
他们观察到了 2,437 个事件,比预期多了约 460 个。
这使得不太可能,因为其他物理学家提出,LSND 结果是计算错误的结果。
但仍有其他实验无法复制结果,包括2007 年 MiniBooNE 本身就有一个。
最可恶的是IceCube 中微子探测器的结果2016 年在南极。在分析了十年间观察到的 100,000 个中微子事件后,物理学家宣布他们尚未成功地检测出与惰性中微子存在相一致的结果。
这并不意味着它们不存在。 但这也不意味着他们会这样做。 例如,其他粒子可能导致 LSND 和 MiniBooNE 结果。
到目前为止,这些最新结果仅发布在预印本服务器 arXiv 上,因此虽然还没有任何结果然而,物理学界现在正在深入研究以找出更多答案。
我们知道结果存在,但不知道是什么导致了它们,也不知道为什么它们如此难以复制。 但可以肯定的是,不久之后我们就会听到更多有关惰性中微子的消息。
该论文可在预印本资源中获取arXiv。