“幽灵粒子”成为焦点:科学家对中微子的质量设定了上限

cht 2023-01-23 5次阅读

  每秒钟,大约有100万亿个中微子穿过你的身体。

这些幽灵般的粒子是我们理解宇宙的基础。

但是它们非常小——小到科学家们一度认为它们根本没有质量。

然而,中微子确实有质量,物理学家现在已经设法给它设定了一个新的上限:0.8 电子伏特或 eV。

(电子伏特在技术上是能量的量度,但质量和能量是等价的,如爱因斯坦最著名的方程 E=mc^2 所示。

“幽灵粒子”成为焦点:科学家对中微子的质量设定了上限.jpg

  这确实是一个很小的数字。

从透视角度来看,电子的质量约为 511,000 eV。

质子和中子使亚原子尺度超过 9.38 亿电子伏特。

  为了找到 0.8 eV 的极限,研究人员转向氚,氚是一种氢的同位素,其原子核中有两个中子。

氚不稳定且具有放射性,这意味着它会衰变为更轻的氢。

当它这样做时,它会释放出许多粒子。

通过观察这些粒子,科学家们发现了中微子质量的痕迹并将其拼凑在一起。

  他们在位于德国卡尔斯鲁厄理工学院的 230 英尺(70 米)长的 KATRIN 实验中这样做了。

(KATRIN 是“Karlsruhe Tritium Neutrino Experiment”的首字母缩写。

)在 KATRIN 观察氚原子衰变并收集数据后,国际团队发现中微子质量上限为 0.8 eV——他们周一(2 月 14 日)在网上报告了这一结果在《自然物理学》杂志上。

  “粒子物理学界对 KATRIN 打破了 1-eV 势垒感到兴奋。

”团队成员、北卡罗来纳大学粒子物理学家 John Wilkerson 在新闻稿中说。

  低于1 eV线是一个重要的里程碑。

首先,这是理论预测中微子质量应该存在的地方。

另一方面,科学家说,许多令人兴奋的粒子物理发生在质量低于1 eV的地方,因此探索这个领域有助于解开最小尺度宇宙的运作。


标签: 上限  定了  质量  科学家  焦点  幽灵粒子  中微子  成为 


发表评论:

◎欢迎参与讨论,请在这里发表您的看法、交流您的观点。