在埋藏在南极深处的一个冰冻实验室中，科学家们花了近十年的时间寻找一种假设的新型粒子，称为“粒子”。惰性中微子。
中微子他们自己就够奇怪的了——其中数万亿当你读这句话时，它们无害地流经你，就像小幽灵一样。 但无菌甚至更加陌生。
虽然常规中微子仅通过以下方式与物质相互作用弱亚原子力和重力（这就是为什么我们感觉不到或看到它们穿过我们），惰性中微子预计只会通过重力相互作用 - 这使得它们更难被发现，并且是识别中微子身份的主要候选者。
但这是假设它们是真实的。 来自南极冰立方的研究人员天文台刚刚宣布，在分析了超过 10 万个中微子事件后，他们“几乎确定“惰性中微子不存在。
“就像猫王一样，人们到处都能看到惰性中微子的迹象，”IceCube 的一位主要研究员 Francis Halzen 说道，来自威斯康星大学麦迪逊分校。 “有这些暗示，理论家们确信它存在。”
但让我们退后一步，解释一下为什么这个假设的粒子如此重要。
目前我们知道确实存在三种类型或“风味”的常规中微子：μ子、电子和τ子。
由于中微子呈电中性，因此不会通过电磁波谱（例如光和无线电波）与物质相互作用，我们只能在冰立方等高度敏感的远程天文台中探测到它们幽灵般的存在，那里的“背景噪音”其他颗粒被过滤掉。
您可以在上面的照片中看到 IceCube 的入口，了解它的孤立程度。
但早在 20 世纪 90 年代，研究洛斯阿拉莫斯国家实验室检测到奇怪的信号，表明存在一种神秘的第四种中微子——这种中微子根本不会与物质相互作用，除非可能通过重力：因此被称为无菌中微子。
从那时起，这些信号在世界各地的其他实验中出现，包括最近在香港。
如果直接检测到，惰性中微子将是一件大事，不仅因为它会给宇宙带来麻烦。粒子物理学的重要组成部分，还因为它将成为暗物质的主要竞争者，暗物质是一种神秘物质，占宇宙质量的 80% 以上。
就像假设的惰性中微子一样，我们只能通过引力看到暗物质的踪迹，而从未能够直接观察到它。
更重要的是，惰性中微子实际上可以帮助科学家弄清楚我们存在的原因，解释为什么物质和物质之间存在如此不平衡。。
这种不平衡很奇怪，因为诞生我们宇宙的事件应该创造出等量的物质和反物质，当它们碰撞时会相互湮灭。 但由于某种原因，这并没有发生。
从技术上来说，中微子不应该有质量要么，但确实如此，科学家们怀疑，了解这些微小粒子可能有助于解释为什么周围的物质比反物质多得多。
“如果你扔进第四个中微子，它就会改变一切，”哈尔岑说。
问题是，假设的第四中微子的惰性性质使其很难找到——如果常规中微子是幽灵，那么试图找到惰性中微子就像试图找到一个惰性中微子一样。捕捉幽灵的影子。
但有一件事是惰性中微子会与之相互作用可以帮助我们检测它——常规中微子。 这是因为物理学家预测惰性中微子能够转变为其他三种类型中的一种，反之亦然。
因此，直接探测惰性中微子的唯一方法是捕捉正在转变为惰性中微子的其他中微子之一——这就是为什么 IceCube 的研究人员花了十年的大部分时间寻找这种粒子的任何证据。
如果他们确实设法发现传统中微子在穿过天文台时“消失”，则可能表明该粒子的第四种版本的存在。
但两项独立分析——每项都包含一年的数据，或者说大约 100,000 个中微子事件——现已得出结论，99% 的确定性认为惰性中微子不存在。
该团队已经发布了他们的结果是物理评论快报，但您可以在以下位置免费阅读全文：ArXiv。
这些分析是通过观察大气中微子来进行的，这些中微子是宇宙射线撞击地球高层大气中的粒子时产生的。
当这些中微子从北半球倾泻而下时，地球就像一个巨大的过滤器，筛掉所有其他粒子，这样只有中微子才能到达冰立方天文台冰冻、清澈的水域，该水域位于地球下方一英里（1.6公里）多的地方。南极。
该天文台包含 5,160 个光探测传感器，这些传感器足够灵敏，可以探测到中微子撞击原子核时释放的微弱的蓝色切伦科夫辐射闪光。
该团队正在研究 320 吉电子伏 (GeV) 至 20 太电子伏 (TeV) 范围内发生的中微子事件，在这个能谱中，惰性中微子的出现会产生非常独特的特征。
但不幸的是，没有任何迹象表明假设的粒子存在，这表明它要么不存在，要么我们正在寻找错误的东西。 不管怎样，这意味着是时候重新思考我们对中微子家族的想法，并将另一个暗物质候选者从名单中划掉。
不过，这也不全是坏消息——现在我们终于能够直接探测引力波，它打开了一扇关于宇宙的全新窗户，这扇窗户可能最终向我们展示关于宇宙的真相暗物质，甚至可能是那些假设的惰性中微子信号。
我们迫不及待地想了解更多信息。
