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中微子新质量上限“出炉”: 不超过一点一电子伏特
来源:互联网   发布日期:2019-09-19   浏览:82次  

导读:KATRIN 实验装置。图片来源:《科学》网站 科技日报北京 9 月 18 日电(记者刘霞)中微子是自然界中迄今已知最 轻盈 的基本粒子,但其质量一直是个未解之谜。现在,德国科学家对中微子的质量提出了新的限定值:不超过 1.1 电子伏特(eV),还不到 ......

KATRIN 实验装置。图片来源:《科学》网站

科技日报北京 9 月 18 日电(记者刘霞)中微子是自然界中迄今已知最 轻盈 的基本粒子,但其质量一直是个未解之谜。现在,德国科学家对中微子的质量提出了新的限定值:不超过 1.1 电子伏特(eV),还不到单个电子质量的 50 万分之一。新结果是以前质量限定值 2eV 的一半左右。

几十年来,物理学家一直试图测量中微子的质量,然而,这种粒子 神出鬼没 ,几乎不与普通物质相互作用。

为了推断其质量,科学家研究放射性氚的 衰变 一个氚核衰变成一个电子和一个中微子。通过精确测量喷射出的电子的最大能量,可以推断出未被观测到的中微子的质量。

据美国《科学》杂志网站近日报道,在新研究中,卡尔斯鲁厄理工学院进行卡尔斯鲁厄氚中微子(KATRIN)实验的科学家将这种经典方法发挥到了极致。他们使用一个 23 米长的飞船状光谱仪,以前所未有的精度测量氚核衰变发出的电子。

新上限值仅基于 28 天的数据。KATRIN 团队希望最终收集 1000 天的数据,并将这个极限值再降低 0.1 0.2 电子伏特,或证明中微子的重量比这要重。

宇宙学测量已经表明,中微子的质量不能超过 0.1eV,但这个估计是基于几个假设。KATRIN 团队认为,如果他们能更好、更直接地测量中微子质量的极限,可能会使宇宙学模型更可靠。

总编辑圈点

科学界了解中微子算是极晚。仅已知它不带电,能以接近光速穿透像地球直径那么厚的物质,但质量未知 推算应该极轻,却又不知究竟轻到什么地步,只好给出一个 体重上限 。中微子神秘的原因,主要是因为太难检测了,100 亿个中微子中只有一个会与物质发生反应。然而,它始终是我们必须去解答的谜题 因为中微子不仅在微观世界的基本规律中起着重要作用,也与我们宇宙的起源、演化及如今正反物质存在状态,都有着非比寻常的联系。

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