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科学家测出中微子质量新上限

来源：参考消息 2022-02-25 16:46:25

参考消息网2月25日报道据美国趣味科学网站2月22日报道，被称作中微子的幽灵般粒子几乎从不与普通物质相互作用，隐藏力极强。它们太难以捉摸，以至于物理学家在首次发现它们之后的几十年里，仍没能精确计算出它们的质量。但最近，科学家把中微子置于重200吨的“中微子秤”上，测出了它们的质量新上限。

结论是，非常非常小。

德国卡尔斯鲁厄理工学院卡尔斯鲁厄氚中微子实验的物理学家利用全世界最敏感的“中微子秤”分析了大量数据，确定这种难以捉摸的粒子质量不超过0.8电子伏特。这是史上第一次有实验把亚原子粒子的质量上限降至1电子伏特以下。

在物理学中所有已知粒子中，中微子或许最麻烦。在粒子物理学标准模型中，中微子根本不应有任何质量，原因在于，这种粒子不喜欢和量子世界的其他物质“交往”。其他粒子，比如电子，通过与希格斯玻色子创造的量子场相互作用来获得质量。想象一下，一个粒子轻巧地穿过一池水，而另一个粒子则必须穿过一盆黏稠的糖浆，你就能理解希格斯场如何使与之相互作用的粒子获得不同质量了。但在中微子身上，不存在这样的机制，因此几十年来物理学家一直认为，这些微小的粒子就像光子一样，完全没有质量。

已知有三种中微子：电子中微子、渺子中微子和陶子中微子。到目前为止，物理学家不知道它们各自的质量，只通过各种实验了解到中微子总质量上限以及不同中微子之间的某些质量区别。

确定任何一种中微子的质量都会大大推动粒子物理学的发展，因为我们如今还不知道它们如何拥有质量。目前存在很多理论模型，但我们不知道哪个是正确的。确定其质量可能有助于我们找到答案。

卡尔斯鲁厄氚中微子实验所用设备利用了大量的氚和一台重达200吨的光谱仪。

该实验的核心工作就是利用这台光谱仪来测量氚衰变过程中释放出的电子的能量，从而确定中微子的质量。