物理学家已经迈出了一个小但得分的一步中微子- 一项可能戳出一个重大漏洞的成就粒子物理的标准模型。
对中微子质量的精确测量将使物理学家能够更深入地研究我们宇宙的演变，并可能发现超出标准模型的新的，未发现的物理学潜伏。但是测量质量并不容易。颗粒的怪异昵称是有益的：它们缺乏电荷，几乎没有质量光速。
因此，为了接近中微子质量的最精确的上限，研究人员必须设计具有前所未有的灵敏度的实验。他们在4月19日在《杂志》上发表的论文中报告了他们的发现自然物理学。
“使用空中客车A-380最大负载，您可以使用这种灵敏度来确定是否已经落在它上了一滴水，”克里斯托夫·史威格（Christoph Schweiger），德国马克斯·普朗克核物理研究所的博士生，该研究的第一作者在一份声明中说。
每一秒钟，大约1000亿个中微子通过身体的每个正方形厘米。微小的颗粒无处不在 - 在星星核火在巨大的超新星爆炸中，宇宙射线和放射性衰减以及地球上的粒子加速器和核反应堆。
实际上，1956年最初发现从核反应堆中拉出的中微子仅次于光子（光颗粒）作为宇宙中最丰富的亚原子颗粒。
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过去，物理学家认为中微子（很像光子）没有休息质量 - 这一事实可以使其存在与粒子物理的标准模型兼容。但是，从太阳流出的中微子发现中微子会挑战这种假设，该中微子可以在中微子的三种“风味”之间随机切换 - 电子，穆恩和tau中微子，这些中微子指的是中微子与中微子相互作用的不同粒子。
只有当中微子有一些质量，使物理学家设计复杂的实验以衡量它，才能进行这种转化。
鳞片上的幽灵
从技术上讲，三种中微子口味之间量子机械混合的怪异意味着它们都没有明确的质量。相反，它们是三种不同的“群众”的组合。这意味着物理学家并不是在寻找中微子的质量的精确读数，而是要在上微子的质量上读取大小。
任何物体的质量（包括我们自己的身体）近99％来自原子内部的结合能保持基本颗粒。然而，其余1％的质量是这些颗粒的固有的。
为了找到这种固有的质量，物理学家寻找称为Q值的东西 - 初始反应物的质量和最终产物质量总和之和之间的差异。有了这个值，进一步的测量可以从原子的整体质量中提取固有的质量。
一个中微子质量测量的实验，德国的Karlsruhe tritruhe中微子实验（katrin），通过测量能量，从而通过测量中微子的质量进行了精确的估计值，因此，通过爱因斯坦的E = MC2，质量差异 - 超重氢腐烂成氦气，在此过程中排出电子和中微子。
Katrin实验的最佳结果发现上微子质量极限为0.8个电子伏特，使其比电子的质量小约500,000倍。
该测量也可以通过观察人造同位素163捕获的电子来反向进行，从而将其转化为dysprosium-163并释放中微子。但是，这样做，同位素必须被金原子包围。
Schweiger说：“但是，这些黄金原子可能会对163年的Holmium产生影响。” “因此，使用替代方法尽可能准确地测量Q的值并将其与通过Katrin方法确定的质量值进行比较以检测可能的错误源，这一点很重要。
为了更接近对中微子难以捉摸的质量的单独测量，研究人员设计了一个称为Penantrap的实验 - 五个“笔记陷阱”的组合，可以在电场和磁场的组合中捕获原子，其中它们以复杂的运动为“ Circle Dance”中摆动。
通过将带电的HOUM-163和dysprosium-163离子放置在笔陷阱中，并测量其挥杆速率的细微差异，物理学家衡量了由附加中微子引起的能量差异。
结果是研究人员所说的Q值的测量值是任何先前实验的结果。有了这个结果，中微子的质量的上微子更高的上限是一个很小的（但结果），距离更近。
