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八大胜:以前所未有的精度测量中微子的质量

时间:2022/2/15 17:30:04   作者:   来源:   阅读:36   评论:0
内容摘要:中微子可以说是宇宙中最神秘的基本粒子。在宇宙学中,它们在大尺度结构的形成中扮演着重要的角色;在粒子物理学中,它们微小但非零的静止质量使它们与众不同,代表了我们当前理论之外的新物理现象。没有中微子质量尺度的测量,我们对宇宙的理解将是不完整的。该实验已经成为世界上对中微子最敏感的测量“天平”。它利用氚(一种不稳定的氢同位素...
中微子可以说是宇宙中最神秘的基本粒子。在宇宙学中,它们在大尺度结构的形成中扮演着重要的角色;在粒子物理学中,它们微小但非零的静止质量使它们与众不同,代表了我们当前理论之外的新物理现象。没有中微子质量尺度的测量,我们对宇宙的理解将是不完整的。

该实验已经成为世界上对中微子最敏感的测量“天平”。它利用氚(一种不稳定的氢同位素)的衰变,八大胜,根据衰变过程中释放的电子的能量分布来确定中微子的质量。它需要一项重大的技术努力:70米长的实验装置包含了世界上最强的氚源,以及一个巨大的光谱仪,以前所未有的精度测量中微子的质量。

自2019年开始科学测量以来,数据的准确性在过去两年继续提高。实验的一位共同发言人说,KATRIN是一个技术要求很高的实验,现在运行得完美无缺。信号率的增加和背景率的下降是新结果的决定性因素。

第一年的测量数据与基于极小中微子质量模型的实验数据完全吻合:由此可以确定0.8 eV的中微子质量的新上限。这是首次一个直接中微子质量实验进入了宇宙学和粒子物理学中重要的亚ev质量范围,在这个范围内,科学家假定了中微子的基本质量尺度。中微子专家John评论道:“粒子物理学界对KATRIN实验打破了1电子伏特的边界感到兴奋。”

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