【中微子振荡和规范场】宇宙神秘幽灵一样的存在——中微子

2019-12-28 - 中微子

中微子是一种不带电、静止质量约为零,以光速传播的基本微粒。1956年在实验室中观察到了这种微粒的存在。中微子和一般物质不发生相互作用,因而有很强的穿透能力,比如它可以很容易地穿过地球。

中微子振荡和规范场

中微子无处不在,但由于它们几乎不与普通物质发生反应,所以被称为“幽灵粒子”,很难被探测到。尽管经过50多年追寻,科学家仍对它们所知甚少,甚至不知道它们的质量。

由于物理学的原因,最小粒子的行为会改变整个星系和其他巨大天体结构的行为。如果你想描述宇宙的行为,你就必须要考虑到它最小组成部分的性质。在发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)杂志上的一篇新论文中,研究人员利用这一事实,在对宇宙大尺度结构的精确测量中反向算出了最轻中微子的质量(中微子的质量有三个):不超过0.

中微子振荡和规范场

086电子伏特,约为单个电子质量的600万分之一。 据以往实验所知,3种中微子中至少有两种有质量,且它们的质量之间存在着某种关系。最新研究还为3种中微子的混合质量设定了上限:0.26电子伏特。该研究并没有为最轻中微子的质量提供固定数值,但它缩小了范围。

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他们从重子振荡光谱巡天中获取了大约110万个星系的运动数据,加以其他宇宙学信息和地球上规模小得多的中微子实验结果,然后把所有的这些信息输入到一台超级计算机。论文合著者、伦敦大学学院天体物理学博士生安德烈·库丘说:“超级计算机耗时50多万小时来处理数据,这个项目突破了宇宙学大数据分析的极限。”

研究指出,物理学家可能永远无法精确地确定这3种中微子的质量,但他们可以不断接近。随着地球上的实验和太空测量的改进,中微子的质量范围将不断缩小,从而更好地解释整个宇宙是如何组合在一起的。

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其次是项目组内部课题成员的相互合作。quot;课题一采用了课题四和课题五的成果,得到探测器的整体能量非线性。同时课题一的物理分析人员帮助课题四、五的探测器和电子学研究人员设计实验和设备、提出了指标,也参与了其数据分析。而课题二、三直接采用课题一的能量非线性研究成果,在物理分析中也共同参与。quot;曹俊说。此外,该项目研究合作组每年都会组织两次大亚湾国际合作组会和江门国际合作组会。

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更正:漫画发出后,曹俊教授指出其中一处信息错误,并发来更正:“大亚湾实验的光电倍增管不是自制的,是美国出资,买的日本的。曾想过研发,一没钱二来不及。2008年提出江门中微子实验后,痛定思痛,自己设计了个新型光电倍增管,前3年有过几次不成功的合作,然后走上正规,又4年研制成功。”1.在标准模型中,中微子是无质量的粒子。

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