中微子新質(zhì)量上限“出爐”： 不超過一點一電子伏特

　　中微子是自然界中迄今已知最“輕盈”的基本粒子，但其質(zhì)量一直是個未解之謎。現(xiàn)在，德國科學(xué)家對中微子的質(zhì)量提出了新的限定值：不超過 1.1 電子伏特(eV)，還不到單個電子質(zhì)量的 50 萬分之一。新結(jié)果是以前質(zhì)量限定值 2eV 的一半左右。

　　幾十年來，物理學(xué)家一直試圖測量中微子的質(zhì)量，然而，這種粒子“神出鬼沒”，幾乎不與普通物質(zhì)相互作用。

　　為了推斷其質(zhì)量，科學(xué)家研究放射性氚的“β衰變”——一個氚核衰變成一個電子和一個中微子。通過精確測量噴射出的電子的最大能量，可以推斷出未被觀測到的中微子的質(zhì)量。

　　據(jù)美國《科學(xué)》雜志網(wǎng)站近日報道，在新研究中，卡爾斯魯厄理工學(xué)院進(jìn)行卡爾斯魯厄氚中微子(KATRIN)實驗的科學(xué)家將這種經(jīng)典方法發(fā)揮到了極致。他們使用一個 23 米長的飛船狀光譜儀，以前所未有的精度測量氚核衰變發(fā)出的電子。

　　新上限值僅基于 28 天的數(shù)據(jù)。KATRIN 團(tuán)隊希望最終收集 1000 天的數(shù)據(jù)，并將這個極限值再降低 0.1—0.2 電子伏特，或證明中微子的重量比這要重。

　　宇宙學(xué)測量已經(jīng)表明，中微子的質(zhì)量不能超過 0.1eV，但這個估計是基于幾個假設(shè)。KATRIN 團(tuán)隊認(rèn)為，如果他們能更好、更直接地測量中微子質(zhì)量的極限，可能會使宇宙學(xué)模型更可靠。

　　總編輯圈點

　　科學(xué)界了解中微子算是極晚。僅已知它不帶電，能以接近光速穿透像地球直徑那么厚的物質(zhì)，但質(zhì)量未知——推算應(yīng)該極輕，卻又不知究竟輕到什么地步，只好給出一個“體重上限”。中微子神秘的原因，主要是因為太難檢測了，100 億個中微子中只有一個會與物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。然而，它始終是我們必須去解答的謎題——因為中微子不僅在微觀世界的基本規(guī)律中起著重要作用，也與我們宇宙的起源、演化及如今正反物質(zhì)存在狀態(tài)，都有著非比尋常的聯(lián)系。
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