來自華盛頓大學(xué)和世界其他機(jī)構(gòu)的科學(xué)家表示，他們已將中微子質(zhì)量的上限降低了一半。

由于卡爾斯魯厄氚中微子實(shí)驗(yàn)或KATRIN的研究結(jié)果，物理學(xué)家現(xiàn)在知道90%的置信水平，即中微子的靜止質(zhì)量不大于1.1電子伏或1.1 eV。先前的上限為2 eV。

堅(jiān)持中微子質(zhì)量可以鞏固科學(xué)家對(duì)標(biāo)準(zhǔn)模型的把握，標(biāo)準(zhǔn)模型詳細(xì)描述了亞原子世界。它還可以打開超越標(biāo)準(zhǔn)模型的神秘領(lǐng)域的道路。

中微子是亞原子動(dòng)物園中最幽靈的粒子之一。每秒都有數(shù)十億人通過我們的身體，但他們幾乎無法察覺。

幾十年前，科學(xué)家們懷疑中微子可能是無質(zhì)粒子，就像光子一樣。但在千禧年之際，在日本和加拿大獲得諾貝爾獎(jiǎng)的實(shí)驗(yàn)表明，他們必須至少擁有一小部分質(zhì)量。目前的下限為0.02 eV。

KATRIN 通過測(cè)量放射性氚發(fā)射的電子 - 中微子對(duì)的能量，得到了一個(gè)光譜儀容器，它在外觀上與30英尺寬的飛艇進(jìn)行了比較。

在大多數(shù)對(duì)中，兩個(gè)粒子均等地分享18,560eV的能量。但在極少數(shù)情況下，電子幾乎占據(jù)了所有能量。由于阿爾伯特愛因斯坦關(guān)于質(zhì)量能量等效的等式，E = mc 2，那些高能電子可以幫助KATRIN的物理學(xué)家找出離開中微子的“缺失質(zhì)量”。

KATRIN的最新成果于上周五在日本舉行的2019年Astroparticle和Underground Physics會(huì)議上宣布 。KATRIN科學(xué)團(tuán)隊(duì)的成員表示，這一發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著朝著獲得對(duì)中微子質(zhì)量的最終解決方案邁出了重要的一步。

“了解中微子的質(zhì)量將使科學(xué)家能夠回答宇宙學(xué)，天體物理學(xué)和粒子物理學(xué)等基本問題，例如宇宙如何進(jìn)化或物理學(xué)存在于標(biāo)準(zhǔn)模型之外，” KATRIN科學(xué)家兼物理學(xué)榮譽(yù)教授Hamish Robertson華盛頓大學(xué)今天在新聞發(fā)布會(huì)上表示。

例如，來自KATRIN的數(shù)據(jù)可以為無菌中微子的存在提供證據(jù)，這是暗物質(zhì)之謎的理論解決方案。

KATRIN位于德國(guó)卡爾斯魯厄理工學(xué)院的場(chǎng)地上，涉及全球20個(gè)機(jī)構(gòu)的研究人員。

“卡特琳不僅是基礎(chǔ)研究的光輝燈塔，也是一種非?？煽康母呖萍純x器，也是國(guó)際合作的動(dòng)力，為年輕研究人員提供一流的培訓(xùn)，”卡爾斯魯厄理工學(xué)院的共同發(fā)言人Guido Drexlin和明斯特大學(xué)的Christian Weinheimer在一份聲明中說。

威斯康星大學(xué)的科學(xué)家和工程師建造了光譜儀的電子探測(cè)器系統(tǒng)，并幫助創(chuàng)建了一套分析軟件。其他美國(guó)機(jī)構(gòu)包括北卡羅來納大學(xué)教堂山分校，麻省理工學(xué)院，勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，凱斯西儲(chǔ)大學(xué)和卡內(nèi)基梅隆大學(xué)。

自2007年以來，美國(guó)能源部核物理辦公室已資助美國(guó)參與KATRIN實(shí)驗(yàn)。