最輕中微子質量首次限定,為宇宙間最小最難研究組成部分之一

2020-12-05 天眼新聞

據美國趣味科學網站近日報導，英國科學家使用與整個宇宙結構有關的數據，限定了宇宙間最小、最難研究的組成部分之一 —— 中微子家族中最輕成員的質量：不超過0.086電子伏特，約為單個電子質量的600萬分之一。　　中微子無處不在，但由於它們幾乎不與普通物質發生反應，所以被稱為「幽靈粒子」，很難被探測到。儘管經過50多年追尋，科學家仍對它們所知甚少，甚至不知道它們的質量。　　但科學家們知道，中微子的行為會改變整個星系和其他巨大天體結構的行為。在即將發表於《物理評論快報》雜誌上的一篇論文中，研究人員基於此，從對宇宙大尺度結構的精確測量中，反算出了最輕中微子的質量（有3種中微子質量）。　　他們從重子振蕩光譜巡天調查中獲取了約110萬個星系的運動數據，結合其他宇宙學信息和地球上中微子實驗獲得的結果，將所有這些信息輸入一臺超級計算機。論文合著者、倫敦大學學院天體物理學博士生安德烈·庫丘說：「超級計算機耗時50多萬小時來處理數據，這個項目突破了宇宙學大數據分析的極限。」　　該研究並沒有為最輕中微子的質量提供固定數值，但它縮小了範圍：不超過0.086電子伏特，約為單個電子質量的600萬分之一。 　　據以往實驗所知，3種中微子中至少有兩種有質量，且它們的質量之間存在著某種關係。最新研究還為3種中微子的混合質量設定了上限：0.26電子伏特。

研究指出，物理學家可能永遠無法精確地確定這3種中微子的質量，但他們可以不斷接近。隨著地球上的實驗和太空測量的改進，中微子的質量範圍將不斷縮小，從而更好地解釋整個宇宙是如何組合在一起的。

來源　科技日報

編輯 彭謙

編審 肖慧

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    ——約翰·巴赫    中微子難以捕捉、無處不在的性質，讓它博得了「幽靈粒子」的稱號，人們首次在核反應中發現中微子以後，一直認為其為0質量粒子，但後來太陽中微子的消失之謎，也稱為太陽中微子振蕩問題預示著標準模型預測的錯誤。今天我們就說下，何為中微子振蕩？為什麼說中微子有質量呢？