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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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味道变换

标准模型对中微子描述的第一道裂缝,出现在16年前。在那之前,很多物理学家都跟随标准模型,假设中微子没有质量。但是到了1998年,日本的超级神冈实验证实情况并非如此。中微子总是偏爱和电子、μ子和τ子中的某一种一起被发射和吸收,就像我们喜爱特定口味的冰淇淋一样。因此,它们也被相应地分成3种味(flavour):电子中微子、μ子中微子和τ子中微子。超级神冈研究了来自不断轰击地球大气层的宇宙线中的μ子中微子,发现它们能够在穿透地球的过程中变身为电子中微子。其他一些实验则对核反应堆、粒子加速器及太阳核衰变过程中产生的中微子进行了探测,同样证实了这种现象的存在。无论中微子发射出来时属于那一种,在传播过程中都会变成什锦冰淇淋一样的味道混合体,每个冰淇淋球都包含了所有的3种味道。按照量子力学,要想这种变换有可能发生,中微子必须具有质量。实际上,我们现在认识到,每种味的中微子在传播过程中都会变成一个周期变化的混合态,而且这3种混合态各不相同。

这就给我们出了个难题。“中微子质量告诉我们标准模型需要被拓展,但它没有告诉我们如何去拓展,”美国亚利桑那州立大学的理论物理学家劳伦斯˙克劳斯(Lawrence Krauss)说。与之相对,某些大统一理论,即那些希望更进一步统一除引力之外所有自然力的尝试,确实预言了有质量的中微子。因此,准确确定中微子的质量,能帮助理论物理学家判断,哪种理论值得追随。“人们对这些大统一理论已经猜了几十年,它们对粒子质量各有各的解释,”美国麻省理工学院的乔˙福尔马焦(Joe Formaggio)评论道,“但如果你弄出个理论来解释质量,总得有个实际质量作为参照吧。”

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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