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【深度】什么是中微子震荡?

2015-10-13 14:33来源:果壳网作者:RobertAdler关键词:中微子震荡大亚湾核电站诺贝尔奖收藏点赞

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追梦逐幻

无中微子双β衰变的另一个诱人之处在于,中微子的质量会影响该反应的速率,让我们得以同时确定中微子的质量。“你可以一箭双雕,一手抓住最轻中微子的质量,一手证明中微子是马约拉纳粒子,”加拿大女王学院的粒子天体物理学家阿特˙麦克唐纳(Art McDonald)对此充满期望。

眼下,只有一个小组声称观察到了无中微子双β衰变,这个俄-德合作小组在2002年发表了对锗原子衰变的研究工作,但其他实验都未能再现他们的结果。新的发现来自位于美国新墨西哥州卡尔斯巴的浓缩氙观测站(Enriched Xenon Observatory),在那里对一大罐液态氙的探测表明,无中微子双β衰变就算存在,也极其罕见,也许概率小到根本无法探测(参见《物理评论通讯》,第109卷,032505页)。不过尽管如此,极高的回报率仍吸引着多个研究项目在继续寻找这种衰变。

有关中微子还有很多问题可问。美国哈佛大学的理论物理学家、诺贝尔奖得主谢尔顿˙格拉肖(Sheldon Glashow)认为,目前需要的是更多更好的实验。他认为,“现在没什么好研究的,除非我们有一些实验作为向导。”

弗朗西斯˙黑尔岑(Francis Halzen)也同意格拉肖的看法。他是冰立方中微子天文台的负责人,领导着这个在南极冰层下测量穿过地球的宇宙中微子的实验项目。“我们追逐的是与中微子振荡相关的新的物理,这就意味着我们也许会发现中微子具有标准模型之外的相互作用,也许会发现在3种标准中微子之外,还有惰性中微子也参与其中,”他说,“甚至发现完全在我们预料之外的什么东西”。

他们也都指出,目前的问题在于中微子源。接下来的实验计划中有长基线中微子项目,由费米实验室运行。它将发射一束密集中微子,穿过数百公里的地层,到达一个重达数千吨的大型探测器。另一个项目是英国至日本中微子工厂,计划在英国产生密集中微子束轰击在世界另一端位于日本的探测器。这两个实验项目都需要数十年的建造时间和数十亿美元的投入。

原标题:什么是中微子震荡?一个段子的解释
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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