中微子新質量上限「出爐」:不超過一點一電子伏特

2020-12-03 中國科學院

中微子新質量上限「出爐」：不超過一點一電子伏特

2019-09-19 科技日報 劉霞

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　　中微子是自然界中迄今已知最「輕盈」的基本粒子，但其質量一直是個未解之謎。現在，德國科學家對中微子的質量提出了新的限定值：不超過1.1電子伏特（eV），還不到單個電子質量的50萬分之一。新結果是以前質量限定值2eV的一半左右。

　　幾十年來，物理學家一直試圖測量中微子的質量，然而，這種粒子「神出鬼沒」，幾乎不與普通物質相互作用。

　　為了推斷其質量，科學家研究放射性氚的「β衰變」——一個氚核衰變成一個電子和一個中微子。通過精確測量噴射出的電子的最大能量，可以推斷出未被觀測到的中微子的質量。

　　據美國《科學》雜誌網站近日報導，在新研究中，卡爾斯魯厄理工學院進行卡爾斯魯厄氚中微子（KATRIN）實驗的科學家將這種經典方法發揮到了極致。他們使用一個23米長的飛船狀光譜儀，以前所未有的精度測量氚核衰變發出的電子。

　　新上限值僅基於28天的數據。KATRIN團隊希望最終收集1000天的數據，並將這個極限值再降低0.1—0.2電子伏特，或證明中微子的重量比這要重。

　　宇宙學測量已經表明，中微子的質量不能超過0.1eV，但這個估計是基於幾個假設。KATRIN團隊認為，如果他們能更好、更直接地測量中微子質量的極限，可能會使宇宙學模型更可靠。


　　中微子是自然界中迄今已知最「輕盈」的基本粒子，但其質量一直是個未解之謎。現在，德國科學家對中微子的質量提出了新的限定值：不超過1.1電子伏特（eV），還不到單個電子質量的50萬分之一。新結果是以前質量限定值2eV的一半左右。
　　幾十年來，物理學家一直試圖測量中微子的質量，然而，這種粒子「神出鬼沒」，幾乎不與普通物質相互作用。
　　為了推斷其質量，科學家研究放射性氚的「β衰變」——一個氚核衰變成一個電子和一個中微子。通過精確測量噴射出的電子的最大能量，可以推斷出未被觀測到的中微子的質量。
　　據美國《科學》雜誌網站近日報導，在新研究中，卡爾斯魯厄理工學院進行卡爾斯魯厄氚中微子（KATRIN）實驗的科學家將這種經典方法發揮到了極致。他們使用一個23米長的飛船狀光譜儀，以前所未有的精度測量氚核衰變發出的電子。
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列印 責任編輯：侯茜

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