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中微子經(jīng)常被叫做“幽靈粒子”是有道理的。不帶電荷且質(zhì)量微小的中微子及其難以捉摸，直接穿透包括你我身體的通常物質(zhì)毫無感覺。 事實上，作為物理基本粒子的中微子一度被認(rèn)為完全沒有質(zhì)量。但是最近來自意大利沒錯，GPS光纜不插緊炮制了超光速中微子的那伙人!研究者的一項觀察提供了更多證據(jù)表明中微子具有非常小的一咪咪質(zhì)量。 具體來說現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，具有三種“味道”的中微子能在一種稱為振蕩的過程中自發(fā)地改變味道。基于量子力學(xué)原理，僅當(dāng)味道具有獨特質(zhì)量時震蕩才能發(fā)生。 蘋果變桔子 為了檢測振蕩，OPERA合作組織將一束μ中微子(μ是一種味道)從瑞士穿透724公里的地殼射向意大利。需要這么長的距離是為了給μ中微子足夠時間振蕩成另一種味道，因為粒子運動接近光速，這段路連3毫秒都不用。 從2008到2012年，在意大利大薩索山被檢測到有一萬個μ中微子完成了這段旅程。這一萬個里面有五個改變了味道——變成了τ中微子。 “這就好像朝空中拋蘋果，等你接住它的時候卻變成了西柚或者桔子?！敝形⒆游锢韺W(xué)家阿蘭·桐告訴《連線》。 上星期宣布的第五次目擊觀察確認(rèn)了這不是巧合。五次獨立觀測結(jié)果都不是由中微子震蕩引起的幾率小于百萬分之一。用粒子物理學(xué)家的統(tǒng)計術(shù)語來說，該觀察達到了5西格瑪水平。這和LHC發(fā)現(xiàn)西格斯波色子所要求的統(tǒng)計可信度類似。 有缺陷的模型 味道振蕩的證據(jù)——進而中微子有質(zhì)量——已經(jīng)被逐步建立了幾十年。日本的超級神岡探測器在1998年第一個宣布確認(rèn)該現(xiàn)象。 但物理學(xué)家的宇宙指導(dǎo)模型(稱為標(biāo)準(zhǔn)模型)不能解釋為什么中微子有質(zhì)量。因為他們?nèi)绱酥p，而且他們的自旋方向?qū)е滤麄儾缓唾x予所有其他粒子質(zhì)量的西格斯場相互作用。 這處違和并未使科學(xué)家們焦慮。它反而預(yù)示未來了對標(biāo)準(zhǔn)模型的修正。“現(xiàn)在已很很清楚，我們需要對標(biāo)準(zhǔn)模型進行擴展來解釋中微子的屬性，” OPERA合作組織的發(fā)言人那不勒斯大學(xué)物理教授Giovanni De Lellis解釋道，“OPERA的未來項目是對電子、τ中微子和μ中微子的聯(lián)合研究?！?/span> 盡管還在等待正式發(fā)表的最終審查，超級神岡探測器的邁克·尤博士認(rèn)為結(jié)論是扎實的。這些粒子物理實驗的關(guān)鍵是確保檢測事件無法用其他更無趣的過程來解釋。尤博士指出OPERA的“(粒子)追蹤的高超品質(zhì)…使得其他相互作用很難愚弄你?！?/span> 關(guān)于振蕩的工作還遠(yuǎn)未完成。研究者們現(xiàn)在有興趣發(fā)現(xiàn)中微子振蕩和反中微子振蕩間的可能區(qū)別。在這里發(fā)現(xiàn)不對稱性能幫助解釋為什么我的宇宙絕大部分由物質(zhì)而不是反物質(zhì)組成?！叭澜绶秶覀儙缀跻恢抡J(rèn)為這是(中微子)研究最重要的推動力?！庇炔┦空f。 對于一個小到震驚的粒子來說這是很偉岸的影響。 [王丟兜 via Discover] 來源：煎蛋 |
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