我們現(xiàn)在比以往任何時候都更清楚幽靈粒子的重量

科學家們試圖發(fā)現(xiàn)難以捉摸的中微子，可以解開宇宙中一些最大謎團的微小“幽靈粒子”在周四宣布了對它們重量的新限制，將之前的估計值減半。

自從近一個世紀前提出中微子的存在以來，世界各地的科學家一直在努力了解它們——特別是他們的質量.

這很重要，因為中微子作為宇宙中含量最豐富的粒子，“編織了一條連接無限小和無限大的線，”法國替代能源和原子能委員會的物理學家蒂埃里·拉塞爾 （Thierry Lasserre） 告訴法新社。

它的質量“影響構成宇宙的結構，”他補充說。

這些看不見的粒子自Big Bang138 億年前。

中微子的數(shù)量很難理解——宇宙中的每個原子大約有 10 億個。

然而，由于它們的質量非常小并且沒有電荷，因此中微子很少與物質相互作用。

例如，人們認為每秒都有數(shù)萬億個所謂的幽靈粒子流過人體，而我們卻沒有比這更聰明的。

這使得它們極難研究。但并非不可能。

追鬼

自 2019 年以來，來自 6 個國家的 100 多名科學家一直在尋找中微子，這是德國卡爾斯魯厄理工學院 KATRIN 合作的一部分。

在研究中發(fā)表在期刊上科學周四，該合作宣布中微子的質量不能超過 0.45 電子伏特。

這還不到質子的質量，它位于每個原子的原子核內。

中微子質量的新上限約為 KATRIN 在 2022 年首次測量后宣布的數(shù)字的一半。

KATRIN 使用大型光譜儀來記錄氚的衰變，氚是氫的一種放射性形式，可以釋放電子和中微子。

這些顆粒圍繞一個 70 米長（230 英尺長）的結構旋轉，該結構由 200 噸重的光譜儀主導，該光譜儀在真空中運行。

電子和中微子共享衰變的氚產生的能量。所以訣竅是測量電子的能量來推斷有關中微子的信息。

這需要測量大量的電子。

必須測量 600 萬才能在 2022 年實現(xiàn) KATRIN 的第一批結果。

而花了 3600 萬用戶才達到周四宣布的更準確的數(shù)字。

“當我們在年底前收集完所有數(shù)據(jù)時，”該團隊將測量大約 2.5 億個電子，Lasserre 說。

那將是關鍵時刻。

Lasserre 解釋說，要么實驗最終發(fā)現(xiàn)了中微子的“痕跡”，要么確定它的質量小于 0.3 電子伏特。

暗能量

科學家們希望確定中微子的質量將有助于解開宇宙中幾個頑固的秘密。

盡管中微子非常輕，但它們已被包含在一些試圖解釋的模型中暗能量– 被認為推動宇宙以前所未有的速度膨脹的未知力量。

宇宙中大約 95% 被認為由暗能量和同樣未知的能量組成暗物質，只剩下 5% 用于其他所有事情。

KATRIN 合作團隊正計劃建立一個名為 TRISTAN 的新檢測系統(tǒng)，以尋找一種稱為無菌中微子的新型中微子。

這些假設的粒子不與物質相互作用，但質量比正常中微子大得多。

一些科學家提出，這些奇重的中微子實際上可能是我們所知道的暗物質。

?法新社

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