疯狂的新技术终于可以测量难以捉摸的中微子

中微子是丰富的亚原子粒子，在宇宙的组成中起着至关重要的作用。 最初被认为是无质量的，这些几乎无法检测到的粒子根据最新的理论应该有一定的重量。

确切的测量值还有待实验确定。 一个国际科学家团队想出了一种新方法来解决这个小谜团。

知道一个物体的质量对于科学来说，这将是一个重要时刻，尤其是帮助弄清楚如何刚开始，但这些粒子无法与我们当前的仪器和探测器很好地配合。

正如一项新研究提出的，答案可能在于追踪β衰变，特别是在称为稀有放射性类型的氢中氚。 这种自然的放射性衰变过程可以被观察到，并且有可能揭示该物质的重量。涉及。

“原则上，随着技术的发展和规模的扩大，我们有机会进入确定中微子质量所需的范围，”说来自太平洋西北国家实验室的物理学家布伦特·范德文德 (Brent VanDevender)。

什么时候氚衰变时会产生三种亚原子粒子：氦离子、电子和中微子。 通过了解总质量和其他粒子的质量，科学家们希望缺失的质量就是中微子的质量。

该方法依赖于所谓的回旋辐射发射光谱（CRES），它可以捕获微波辐射当逃逸电子沿着磁场行进时，可以从逃逸电子中获取这些信息，从而推断出伴随中微子的影响。

“中微子非常轻，”说耶鲁大学物理学家塔莉亚·韦斯 (Talia Weiss)。 “它比电子轻50万倍以上。因此，当中微子和电子同时产生时，中微子质量对电子运动的影响很小。”

“我们希望看到这种微小的影响。因此，我们需要一种超精确的方法来测量电子移动的速度。”

CRES有之前用过在类似的实验中，但最新的研究首次分析了氚β衰变并定义了中微子质量的上限。 更重要的是，CRES 具有比任何其他此类技术更好的扩展和发展潜力 - 尽管仍然存在重大的技术障碍需要克服。

正如研究人员指出的那样，中微子质量在各个尺度的物理学中都至关重要，包括核物理学和粒子物理学、天体物理学、。 甚至可能当我们对这个粒子进行称重时，我们将面临一个全新的物理学分支。

“没有其他人这样做，”说来自华盛顿大学的物理学家埃莉斯·诺维茨基。 “我们不会采用现有的技术并尝试对其进行一些调整。我们有点像在狂野的西部。”

该研究发表于物理评论快报。