一项旨在确定宇宙中最令人费解的粒子之一的质量的大型实验为该粒子的大小设定了上限。实际上可能是。
曾经被认为是无质量的粒子，现在被认为不超过一个电子伏特。 这可能不是一个精确的答案，但它确实使我们更接近现代物理学最大谜团之一的令人满意的解决方案。
很奇怪。 它们是宇宙中最丰富的粒子之一，但却很难被发现。 由于它们独特的性质，当它们以接近光速穿过宇宙时，它们与正常物质的相互作用非常少。
数十亿中微子现在正在穿过你的身体。 你可以明白为什么它们被称为“幽灵粒子”。
卡尔斯鲁厄氚中微子（凯特琳经过多年对德国设施的校准和测试，去年春天，实验开始了计算中微子静止质量的测试活动。
本月早些时候，该合作组织的代表交付了他们的第一批结果在日本的一次会议上。
虽然还有很长的路要走，而且研究结果尚未发表，但该团队的努力已将之前认为可能的质量估计值减半，从之前约 2 电子伏特的上限降至仅 1 电子伏特。
与磅和公斤的单位不同，这种测量方式并不容易想象。 麻省理工学院的物理学家 Joseph Formaggio 和 KATRIN 实验组的主要成员建议从小处开始，然后再变得更小。
“每个由大约 1000 万个质子组成，”Formaggio 向麻省理工学院新闻撰稿人解释，詹妮弗朱。
“每个质子的重量大约是病毒内每个电子的 2,000 倍。我们的结果表明，中微子的质量还不到单个电子的 1/500,000！”
事实上，中微子的基础质量可能低得令人难以置信，没有人会感到惊讶。 事实上，当它们第一次被建议作为在粒子物理学中，假设粒子根本没有任何质量。
这一假设在 20 世纪 90 年代末受到了实证挑战具有里程碑意义的实验结果证明来自太阳的中微子改变了形式，或风味，在某种程度上意味着它们的质量不可能为零。
那么如果它不为零，那它又是什么呢？ 二十多年来，各种实验尽最大努力限制了它的大小。
问题在于中微子以一种相当有效的方式管理自己的事情。 它们与我们用来构建测量工具的粒子类型的唯一相互作用是通过弱核力，而这并不是一种容易检测到的力。
“如果你在太阳系中填充铅，使其超出冥王星轨道五十倍，那么太阳发射的中微子中约有一半仍会离开太阳系，而不会与铅相互作用。”华盛顿大学物理学家说，哈米什·罗伯逊。
正因为如此，物理学家必须寻找不太直接的方法来对这种幽灵般的粒子进行观察。
天文观测建议粒子的质量至少为 0.02 电子伏特。 其他基于氚原子破碎时释放出的大量电子的实验也表明了这一点不能超过2.2电子伏特。
KATRIN 继续了最后的上限估计，通过仔细观察 70 米长的设备内的放射性气体，扩大了对氚衰变答案的搜索范围。
当氢同位素分解时（或腐烂），它可以以电子加反中微子的形式释放一对相当有能量的粒子。
由于物理学家确信中微子的质量与其反粒子相同，因此衰变为进行精确测量提供了绝佳的机会。
通常，使电子飞行的 18,560 电子伏特能量与反中微子相当平等地共享。
如果您还记得经典的 E=mc2 公式，那么质量和能量就是同一枚硬币的两个面。 加速的反中微子具有一股动能，该动能计入其质量。
但这是物理学家感兴趣的难以捉摸的粒子的非加速能量。因此，他们需要筛选大量的衰变事件，以找到为电子提供大部分能量的少数事件。
从理论上讲，这种共享能量的剩余部分应该会限制静止中微子的重量。
幸运的是，他们的氚源每秒产生大约 250 亿对这两种粒子。 至少有些肯定拥有它们所需的贪婪电子和营养不良的反中微子。
将这个数字降低到一个精确的数字将有助于了解仍然让我们摸不着头脑的各种物理学，从暗物质的性质的解释为什么“东西”存在。
“中微子是奇怪的小粒子，”物理学家彼得·多伊说来自华盛顿大学。
“它们无处不在，一旦我们确定了这个值，我们就可以学到很多东西。”
