中微子新質(zhì)量上限“出爐”：不超過一點(diǎn)一電子伏特

2019-09-19 09:58 來源：科技日報(bào) 責(zé)任編輯：付琳

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摘要：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(fā)出的電子。KATRIN團(tuán)隊(duì)希望最終收集1000天的數(shù)據(jù)，并將這個極限值再降低0.KATRIN團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，如果他們能更好、更直接地測量中微子質(zhì)量的極限，可能會使宇宙學(xué)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(zhì)量一直是個未解之謎?，F(xiàn)在，德國科學(xué)家對中微子的質(zhì)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(zhì)量的50萬分之一。新結(jié)果是以前質(zhì)量限定值2eV的一半左右。

幾十年來，物理學(xué)家一直試圖測量中微子的質(zhì)量，然而，這種粒子“神出鬼沒”，幾乎不與普通物質(zhì)相互作用。

為了推斷其質(zhì)量，科學(xué)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(zhì)量。

據(jù)美國《科學(xué)》雜志網(wǎng)站近日報(bào)道，在新研究中，卡爾斯魯厄理工學(xué)院進(jìn)行卡爾斯魯厄氚中微子（KATRIN）實(shí)驗(yàn)的科學(xué)家將這種經(jīng)典方法發(fā)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(fā)出的電子。

新上限值僅基于28天的數(shù)據(jù)。KATRIN團(tuán)隊(duì)希望最終收集1000天的數(shù)據(jù)，并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(xué)測量已經(jīng)表明，中微子的質(zhì)量不能超過0.1eV，但這個估計(jì)是基于幾個假設(shè)。KATRIN團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，如果他們能更好、更直接地測量中微子質(zhì)量的極限，可能會使宇宙學(xué)模型更可靠。

責(zé)任編輯：付琳

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