物理学家已经缩小了一种难以捉摸的“幽灵粒子”的最大可能质量,这种粒子被称为“幽灵粒子”。至少是电子重量的百万分之一。这一修订使科学家们朝着可能改变甚至颠覆的发现又迈进了一步。。
我们的宇宙充满了虚幻的物质斑点。每秒,大约有 1000 亿个中微子穿过您身体的每平方厘米。它们在多个地方生产:恒星,在巨大的恒星爆炸中,通过放射性衰变以及在粒子加速器和核反应堆中。
寻找这个质量可能会对我们对宇宙的理解产生重大影响。尽管有大量的实验提示相反,标准模型预测中微子根本不应该有任何质量。因此,找到它可能会在模型中戳出一个足够宽的洞来容纳新的物理学。甚至可以解释。
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现在,德国卡尔斯鲁厄氚中微子(或 KATRIN)实验的新发现已经更接近这一目标——将鬼粒子的质量上限设定为 0.45 电子伏,这将实验之前的上限降低了近一半。研究人员周四(4 月 10 日)在期刊上发表了他们的研究结果科学。
根据它们相互作用的不同粒子,中微子具有三种不同的状态,称为电子中微子、μ中微子和τ中微子。这些味道状态被认为是质量状态的混合物,而中微子具有质量的最有力证据是因为,奇怪的是,它们可以在飞行中自发地在味道之间切换——这一发现它的发现者2015年。
然而这个质量微乎其微,物理学家并没有真正的方法确切的解释为什么。
为了寻找答案,这项新研究背后的物理学家转向不稳定的氢同位素氚的放射性衰变,它分裂成一个电子和一个电子反中微子——电子中微子的反物质对应物。
中微子或反中微子无法直接检测到,但可以直接检测到中微子的质量从伴随电子的速度中减去的能量。当粒子到达实验另一端的探测器时,KATRIN 研究人员检测到了令人难以置信的 3600 万个电子。这使得研究人员能够推断出最大电子反中微子质量。
设定了这个上限后,物理学家将在 2025 年底之前继续收集更多数据,以进一步限制中微子质量。
与此同时,其他科学家正在寻找质量使用类似的氚衰变,通过学习称为π介子和介子的其他粒子衰变,甚至由凝视太空远古的冲击波蚀刻在早期宇宙中。他们的发现可能会让我们对宇宙的认识更加清晰,或者永远改变它。









