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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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不过鲁比亚说,这些都物有所值。“这是一个有可能做出新发现的领域,但是我们不知道新的发现将来自何方,因此必须鼓足功败垂成的勇气,虚心以待。”

编译自:《新科学家》,Neutrinos – the next big small thing

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奇异的盈余

中微子家族中最大的反常之处,始于20年前的几缕闪光。它们出现在美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的液体闪烁中微子探测器(LSND)之中,每个闪光都代表一个中微子穿过了探测器装得满满的巨大油罐。这些闪光揭示出,自30米外的粒子加速器飞奔到油罐的过程中,有超出预期数目的μ子反中微子转变成了电子反中微子。

对此盈余的主流解释认为,在传播过程中,这些反中微子会变身为无法探测的“惰性”中微子,这就给转变提供了另一条通道。截至1998年LSND项目结束,这个盈余一直存在,而且达到可观的3.8个标准差,虽不足以直接证实存在惰性中微子,作为间接证据已绰绰有余。“我们得到了一个令人吃惊的结果,”洛斯阿拉莫斯实验室的比尔˙路易斯(Bill Louis)回忆道,他就曾效力该实验。

不过,如果不是后继的一连串类似发现,LSND出现的反常也许早就被人抛诸脑后了。

费米实验室的研究人员建造了MiniBooNE来检验LSND的结果。他们先用中微子来做实验,观察μ子中微子转变成电子中微子,但是用了更高的能量和更长的传播距离,接着又换成跟LSND一样的反中微子。得到的结果非常复杂,但同样给出了惰性中微子可能存在的线索。

还有一个实验建议,用完全不同的方式来寻找惰性中微子。对来自太阳的中微子的早期实验探测使用大量的镓,因为太阳中微子能使其转变成可探测的同位素镓。研究人员用已知的辐射源来校准探测器。有两个相互独立的此类实验,分别位于意大利和俄罗斯的地下,都发现来自太阳的中微子比理论模型的预测要少15%,被称为GALLEX和SAGE反常。同样,可能的原因是,某些中微子在到达地球之前,转变成了无法探测的形态。

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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