μ中微子「變身」τ中微子直接證據找到
2020-12-05 中國科學院中微子上演「變形記」
μ中微子「變身」τ中微子直接證據找到
2015-06-18 科技日報 劉霞
語音播報
義大利格蘭·薩索國家實驗室的OPERA（採用乳膠徑跡裝置的振蕩實驗項目）實驗組表示，他們首次捕獲到了μ中微子「變身」為τ中微子的直接證據。
2011年9月，OPERA實驗組宣布，發現中微子的行進速度超過了光速。此言一出，引發公眾一片譁然，因為這顯然違背了愛因斯坦的狹義相對論。實驗組隨後在測量中發現了很多潛在的錯誤來源，證明此項「發現」是錯誤的。但事情並沒有結束，現在，OPERA實驗組首次直接觀測到中微子之間的「變身」。
目前，科學界普遍認為，中微子有三種類型或者「味」：電子中微子、μ中微子和τ中微子。在非常罕見的情況下，中微子會與質子或中子相互作用，生成電子、μ子或τ子輕子，這被稱為中微子振蕩。長時間以來，科學家們一直不相信中微子能改變其類型，但始終堅信，中微子振蕩不僅在微觀世界最基本的規律中起著重要作用，而且與宇宙的起源與演化有關，例如宇宙中物質與反物質的不對稱很有可能由此造成。
據英國《自然》雜誌6月16日報導，2008年到2012年間，歐洲核子研究中心（CERN）朝730公裡遠的義大利格蘭·索瓦山發射了一束μ中微子束，當到達目的地時，有些μ中微子變成了τ中微子。最新研究結果表明，當這些中微子撞擊OPERA探測器內的鉛靶時，生成了一些τ輕子。那不勒斯費德裡克二世大學的物理學家、OPERA發言人喬瓦尼·德萊利斯說：「這種輕子轉眼間就發生了衰變——儘管它以接近光速行進，但只行進了不到1毫米。」
OPERA團隊在15萬塊「磚」組成的陣列中，探測到了這種短命的粒子。陣列中的每塊「磚」重約8公斤，由57塊堆在一起的感光板組成。鑑於這套裝置的表面積達11萬平方米，他們設置了一套自動系統在這些板上搜索微條紋，其會顯示τ輕子出現的信號。
去年，OPERA團隊發表研究結論稱，他們發現了4個可能的τ輕子信號，但根據嚴苛的物理學法則，這尚不足以被宣布為一項新發現。不過，他們現在發現了第五個此類事件，足以宣布試驗獲得了成功。
2013年7月，世界上第一個加速器中微子實驗——日本的T2K實驗（從高能物理研究所到神崗的長基線加速器中微子實驗）首次使用人工中微子源，獲得了中微子振蕩的第一個直接證據——在一束μ中微子束中探測到了電子中微子的信號。
義大利格蘭·薩索國家實驗室的OPERA（採用乳膠徑跡裝置的振蕩實驗項目）實驗組表示，他們首次捕獲到了μ中微子「變身」為τ中微子的直接證據。
2011年9月，OPERA實驗組宣布，發現中微子的行進速度超過了光速。此言一出，引發公眾一片譁然，因為這顯然違背了愛因斯坦的狹義相對論。實驗組隨後在測量中發現了很多潛在的錯誤來源，證明此項「發現」是錯誤的。但事情並沒有結束，現在，OPERA實驗組首次直接觀測到中微子之間的「變身」。
目前，科學界普遍認為，中微子有三種類型或者「味」：電子中微子、μ中微子和τ中微子。在非常罕見的情況下，中微子會與質子或中子相互作用，生成電子、μ子或τ子輕子，這被稱為中微子振蕩。長時間以來，科學家們一直不相信中微子能改變其類型，但始終堅信，中微子振蕩不僅在微觀世界最基本的規律中起著重要作用，而且與宇宙的起源與演化有關，例如宇宙中物質與反物質的不對稱很有可能由此造成。
據英國《自然》雜誌6月16日報導，2008年到2012年間，歐洲核子研究中心（CERN）朝730公裡遠的義大利格蘭·索瓦山發射了一束μ中微子束，當到達目的地時，有些μ中微子變成了τ中微子。最新研究結果表明，當這些中微子撞擊OPERA探測器內的鉛靶時，生成了一些τ輕子。那不勒斯費德裡克二世大學的物理學家、OPERA發言人喬瓦尼·德萊利斯說：「這種輕子轉眼間就發生了衰變——儘管它以接近光速行進，但只行進了不到1毫米。」
OPERA團隊在15萬塊「磚」組成的陣列中，探測到了這種短命的粒子。陣列中的每塊「磚」重約8公斤，由57塊堆在一起的感光板組成。鑑於這套裝置的表面積達11萬平方米，他們設置了一套自動系統在這些板上搜索微條紋，其會顯示τ輕子出現的信號。
去年，OPERA團隊發表研究結論稱，他們發現了4個可能的τ輕子信號，但根據嚴苛的物理學法則，這尚不足以被宣布為一項新發現。不過，他們現在發現了第五個此類事件，足以宣布試驗獲得了成功。
2013年7月，世界上第一個加速器中微子實驗——日本的T2K實驗（從高能物理研究所到神崗的長基線加速器中微子實驗）首次使用人工中微子源，獲得了中微子振蕩的第一個直接證據——在一束μ中微子束中探測到了電子中微子的信號。
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▲這張照片顯示的是一個圓柱形反中微子探測器的內部。每種味的中微子都相應存在一種同樣電中性且自旋量子數為1/2的反中微子中微子是一種電中性的基本粒子，已有證據顯示，中微子具有質量，但相比其他亞原子粒子而言非常微小。 -
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太陽內部氫聚變產生的電子中微子在運動過程中會轉化成其它中微子
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Nature封面:宇宙物質起源的證據找到了,12國團隊耗時十年,中微子不...
在解開這一重要謎題的道路上，今天，人類又邁出了重要一步： 人們已經找到了正物質最終如何擊敗反物質的原因之一。 來自日本、美國、俄羅斯等12國的T2K團隊，經過十年的累計觀察發現，是中微子打破了這種對稱性，而宇宙終極的不對稱性可能就藏在中微子的不對稱中。 這一爆炸性的最新研究，登上了最新一期Nature封面。 -
宇宙物質起源的證據找到了!12國團隊耗時十年,中微子不對稱揭示...
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可怕的中微子:中微子的三個變體是什麼?它有哪些特點?
這是2012年完成的粒子物理學的理論框架，當時歐洲核子研究中心的大型強子對撞機剛剛找到了希格斯玻色子。 接下來，物理學的重點是在標準模型之外進行探索。2014年5月發表的一份關於美國物理學的未來的報告公布了一項計劃，準備使美國成為世界中微子研究的領導者。 中微子是有趣的，因為它們不遵守規則。 -
科學家反向推算最輕中微子的質量:能發掘宇宙秘密
中微子是一種電中性的基本粒子，已有證據顯示，中微子具有質量，但相比其他亞原子粒子而言非常微小。中微子只參與引力相互作用和弱相互作用，由於弱相互作用的作用距離極短，而引力相互作用在亞原子尺度下又十分微弱，因此中微子在穿過常規物質時不會受到太多阻礙，而且非常難以檢測。每時每刻，都有無數的中微子穿過我們的身體。 -
第一個實驗證據:太陽在碳氮氧融合循環中產生中微子
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【連載】趣說中微子（八）
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小小中微子是否能解釋整個宇宙？
不過，每隔一段時間，水箱的邊緣就會有一個光環閃爍——這是一個電子或類似的、但更重的粒子（稱為μ子）通過水中的信號。中微子是一種微小的、幽靈般的粒子，在一種罕見的相互作用下，它撞向水箱中的水分子，電子和μ子是它們撞擊後的殘餘物。 -
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聚焦中微子-新聞專題-科學網
此次發現加速了中微子物理理論研究的進展，成為了中國物理學史上新的裡程碑式發現，可以說為中微子研究開啟了新的時代。高能物理研究所不僅在中微子實驗領域成績驕人，在中微子理論研究領域也表現出眾。大亞灣實驗項目的啟動和成功使得高能物理研究所的中微子研究更具資源優勢。中國科學院理論物理研究所的中微子研究組也從1996年開始研究中微子振蕩並建立相關的新物理理論模型。