幽灵粒子变得更轻:katrin为中微子质量设定了一个新的基准

中微子是一种与任何事物相互作用的神秘且几乎无质量的颗粒,正在通过Katrin实验揭示新的秘密。 Katrin使用tri衰变和高级光谱法对中微子质量的上微子削减了上限,将我们对基本物理学的理解推向了新的领域。有250天的数据已经分析,并且还有更多的数据,[...]

来源:SciTech日报
KATRIN 主光谱仪的内部视图 图片来源:M. Zacher / KATRIN Coll.

中微子是一种神秘且几乎无质量的粒子,几乎不与任何物体发生相互作用,它通过 KATRIN 实验揭示了新的秘密。

利用氚衰变和先进的光谱测定法,KATRIN 大幅降低了中微子质量的上限,将我们对基础物理学的理解推向了新的领域。研究人员已经分析了 250 天的数据,并且还将分析更多数据,他们对发现更多惊喜持乐观态度。未来的升级旨在探测假设的惰性中微子、潜在的暗物质候选者,并可能彻底改变我们对宇宙不可见一面的看法。

中微子:宇宙的幽灵粒子

中微子是宇宙中最神秘的粒子之一。它们无处不在,流过空间,甚至流过我们的身体,但它们几乎从不与物质相互作用。在宇宙学中,它们在塑造宇宙的大尺度结构中发挥着作用。在粒子物理学中,它们令人难以置信的小质量暗示着超出当前物理学理解的未知过程。精确测量质量对于揭示更深层次的自然定律至关重要。

这就是 KATRIN 实验的用武之地。KATRIN 是一项国际合作项目,旨在使用称为 β 衰变的过程直接测量中微子的质量。具体来说,它研究氚(氢的一种放射性形式)的衰变。当氚衰变时,它会释放一个电子和一个中微子。通过检查发射电子的能量,科学家可以高精度地推断出中微子的质量。

为此,KATRIN 使用最先进的技术。该实验包括一条 70 米长的光束线,其中包含强大的氚源和一个巨大的、10 米宽的光谱仪,用于分析电子能量。这种装置可以实现迄今为止最灵敏的中微子质量直接测量。

中微子质量的新基准

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