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一项疯狂的新技术终于可以测量难以捉摸的中微子:ScienceAlert

一项疯狂的新技术终于可以测量难以捉摸的中微子:ScienceAlert

中微子 它们是丰富的亚原子粒子,在宇宙的形成中发挥着至关重要的作用。 最初,这些难以探测的粒子被认为是无质量的,根据最新的理论,它们一定有重量。

该测量的具体内容尚未通过实验确定。 一个国际科学家团队想出了一种新方法来解开这个小谜团。

了解中微子的质量对于科学来说将是一个重要时刻,尤其是有助于弄清楚早期宇宙是如何开始的,但这些粒子无法与我们当前的仪器和探测器很好地配合。

正如一项新研究提出的,答案可能在于追踪 贝塔衰变,特别是氢的稀有放射性形式 。 这种自然的放射性衰变过程是可以观察到的,有可能揭示所涉及的中微子的重量。

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“原则上,随着技术的发展和规模扩大,我们有现实的机会达到确定中微子质量所需的规模。” 他说 太平洋西北国家实验室的物理学家布伦特·范德文德 (Brent Vandevender)。

什么时候 当它们衰变时,它们形成三种亚原子粒子:氦离子、电子和中微子。 通过了解总质量和其他粒子的质量,科学家希望缺失的质量就是中微子的质量。

这种方法依赖于所谓的回旋辐射发射光谱法(CRES),它可以捕获…… 微波辐射 当电子穿过磁场时逃逸的电子,从而推断出相关中微子的影响。

“中微子非常轻。” 他说 耶鲁大学物理学家塔莉亚·韦斯。 “它比电子轻50万倍以上。因此,当中微子和电子同时产生时,中微子的质量对电子运动的影响很小。”

“我们希望看到这种微小的影响。因此,我们需要一种非常精确的方法来测量电子移动的速度。”

克里斯有 之前已经用过 在类似的实验中,最新的研究首次分析了氚β衰变并确定了中微子质量的上限。 更重要的是,CRES 具有比任何其他此类技术更好的扩展和发展潜力 – 尽管仍然存在重大技术障碍需要克服。

正如研究人员指出的那样,中微子质量对于各个层面的物理学都至关重要,包括核物理学、粒子物理学、天体物理学和宇宙学。 也许即使我们称量这个粒子,我们也会有一个全新的物理学分支需要处理。

“没有人这样做” 他说 来自华盛顿大学的物理学家埃莉斯·诺维茨基。 “我们不会采用现有技术并尝试对其进行一些调整。我们有点生活在狂野的西部。”

该研究发表于 物理评论信

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