
科学家已经提供了迄今为止所谓的无菌中微子的最坚定的证据,这些中微子是神秘的颗粒,这些颗粒通过物质而没有与之相互作用。
第一个提示这些难以捉摸的颗粒几十年前出现了。但是,经过多年的专门搜索,科学家无法为他们找到其他证据,许多实验与这些旧结果相矛盾。现在,这些新结果使科学家进行了两个强大的实验,这些实验似乎证明了无菌中微子的存在,即使其他实验继续表明无菌中微子根本不存在。
这意味着宇宙中发生了一些奇怪的事情,这使得人类最尖端的物理实验相互矛盾。 [物理学中18个最大的未解决的奥秘这是给出的
无菌中微子
后退在1990年代中期在新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室的实验中,液体闪烁体中微子检测器(LSND)找到了一个神秘的新粒子的证据:A无菌中微子“这通过物质而不与之交互。但是无法复制结果;其他实验根本找不到隐藏粒子的任何痕迹。因此,将结果抛在一边。
现在,位于芝加哥附近的费米国家加速器实验室(Fermilab)的后续实验Miniboone再次拾取了隐藏的粒子的气味。一张新论文发布给pre打印服务器arxiv提供如此引人注目的缺失中微子,以使物理学家坐起来注意。
如果Miniboone的新结果成立,“那将是巨大的;那超出了标准模型;这需要新的粒子……以及一个全新的分析框架,”杜克大学的粒子物理学家凯特·肖尔伯格(Kate Scholberg)说,他不参与实验。
这sTandard M物理的ODEL半个多世纪以来,已经占据了科学家对宇宙的理解。它相当于粒子列表,这些粒子共同解释了物质和能量在宇宙中的相互作用。这些颗粒中的一些,例如夸克和电子,很容易想象:它们是原子的基础,它们构成了我们将用手触摸的所有东西。其他人,例如三个已知的中微子,是更加抽象的:它们是流过宇宙的高能粒子,几乎与其他物质相互作用。来自太阳的数十亿个中微子经过手指的尖端每一秒钟,但是它们绝对不太可能对您的身体颗粒产生任何影响。
电子,Muon和Tau Neutrinos(三种已知的“风味”)确实与物质相互作用,弱力(宇宙的四个基本力量之一)和重力。 (他们的反物质双胞胎有时也与物质相互作用。)这意味着专门的探测器可以找到它们,从太阳和某些人类来源(例如核反应)流下。但是,LSND实验告诉Live Science,它提供了第一个坚定的证据,表明人类可以检测到的可能不是全部情况。
她解释说,当中微子的海浪流过太空时,它们会定期“振荡”,在一种风味和另一种风味之间来回跳动。 LSND和迷你酮都涉及在隐藏在绝缘子后面的检测器上的中微子发射光束,以阻止所有其他辐射。 (在LSND中,绝缘子是水;在小型酮中,它是一桶油。)他们仔细计算每种类型的中微子有多少撞击探测器。
现在,这两个实验都报告了比标准模型对中微子振荡的描述更多的中微子检测可以解释作者在本文中写道的。他们写道,这表明中微子正在转移到隐藏的,更重的“无菌”中微子中,检测器无法直接检测到,然后再振荡回到可检测的领域。迷你酮结果的标准偏差为4.8 Sigma,仅比5.0阈值物理学家想要的。 (一个5- sifma的结果1英寸350万的赔率研究人员写道,MiniBoone和LSND的组合代表了6.1个sigma的结果(这意味着超过5亿个flu虫的几率),尽管一些研究人员对此主张表达了一定程度的持怀疑态度。
绍伯格说,如果LSND和MINIBOONE是地球上唯一的中微子实验,那将是问题的终结。标准模型将被更新以包括某种无菌中微子。
但是有一个问题。其他主要中微子实验,例如在瑞士进行乳液跟踪设备实验的地下振荡项目,尚未发现LSND和Miniboone现在已经看到的异常。
直到2017年,南极洲的Icecube中微子天文台之后失败的为了提出无菌中微子的证据,研究人员将案例提出现实科学,另一种报道了颗粒的信号 - 缺少核反应堆周围的抗神经毒素- 是一个错误,实际上是计算不良的结果。
肖尔伯格说,无菌中微子不是一个被拒绝的想法,但他们并不接受科学。
迷你酮结果使粒子图片复杂化。
她说:“有些人怀疑结果,但是没有理由认为[实验本身]有任何问题。”
她说,有可能LSND和MINIBOONE实验中的异常可能是“系统学”,这意味着中微子与科学家尚不了解的实验设置相互作用的方式有些东西。但是,科学家还必须解释为什么这么多其他实验并没有发现Fermilab和Los Alamos Lab中出现的非常真实的无菌中微子,这看起来越来越有可能解释为什么这么多其他实验。如果是这样,他们将不得不在此过程中修改对宇宙的全部理解。
最初出版现场科学。