科学家宣布,他们已经探测到一个中微子粒子的“华丽变身”——由μ子中微子变身为τ子中微子。欧洲核子研究中心(CERN)的物理学家表示,该发现将有助于更好地解释宇宙形成的奥秘。
中微子是宇宙中非常重要的基本粒子,它独有的物理特性一直深深吸引着科学家。中微子总共有三种类型:τ(陶)子中微子、μ(缪)子中微子和电子中微子。理论推测,它们会随着周围环境或由自身触发在这三种类型间不断转化,这也被称为“中微子震荡”。
科学家一直在寻找中微子相互转变的直接证据。2006年,CERN开始向地球的另一点——位于意大利境内的格兰—萨索实验室发射μ子中微子束。此次实验中,中微子束穿越地球所经过的距离达730千米。
科学家预测,当这些被发射出去的中微子到达格兰—萨索实验室时,其中一些μ子将转变为τ子。格兰—萨索实验室安装在地下的中微子监测仪届时就会收集到有关的数据,从而确定μ子是否真的转变成了τ子。
格兰—萨索实验室的研究人员表示,经过3年多的监测,他们终于观测到了μ子中微子中的1个已经变成了τ子中微子。
科学家表示,这是首次找到中微子震荡的直接证据,其意义十分重大,将有助于解释为什么中微子从太阳到达地球时的数量要明显小于粒子物理学标准模型计算出来的数量。
总结多年实验事实而发展起来的粒子物理的标准模型认为,中微子的质量为零,在相互作用中轻子数守恒,中微子不会从一种类型变成另一种类型。
然而近几年由不同国家、在不同地点、采用对不同能量中微子灵敏的不同技术,都测量到太阳中微子丢失,其最直观的解释是中微子有质量,且存在中微子振荡。
其实,科学家之前已经发现了中微子震荡的非直接证据。早在1998年,日本超级神冈探测器发现,大气和太阳中产生的许多μ子中微子和电子中微子在到达该探测器时消失了。
现在,科学家终于捕捉到了中微子“华丽变身”的直接证据。CERN发言人詹姆斯·吉列斯表示,探测到中微子的“华丽转身”非常令人激动,它推翻了原有的粒子物理学标准模型。
另外,宇宙学的实验研究表明,90%以上的宇宙质量是暗物质。由于中微子充满整个宇宙,有质量的中微子是宇宙暗物质的候选者之一,对宇宙演化理论研究亦具有重要意义。
我们生存的这个宇宙正在以怎样的速度膨胀?是什么力量在推动它?中国科学院国家天文台牵头的一项关于暗能量的国际研究项目就为探索宇宙加速膨胀背后的物理机制提供了全新视角与关键证据。现代天文学研究表明,宇宙主......
近日,由全球70多个科研机构共同组建的暗能量光谱巡天(DESI)合作组向全球发布了关于暗能量的最新研究成果,并同步公开了这一项目首年的光谱数据。科研人员利用前3年的收集数据,结合其他巡天信息,发现暗能......
国际知名学术期刊《自然》最新发表一篇天文学论文称,詹姆斯·韦布空间望远镜(JWST)探测到已知最早的处于再电离过程中的星系之一,从而将宇宙再电离(早期宇宙发生的重要转变)的发生时间推至大爆炸之后至少3......
近日一项发表于《物理评论快报》的研究发现,银河系中心的一个神秘现象可能是由一类新的暗物质候选者导致的。神秘的暗物质可能占已知宇宙质量的85%,但尚未被观测到,科学家一直在捕捉它们的踪迹。银河系中心存在......
一个由美国、法国和加拿大科学家组成的国际研究团队最近利用铍衰变为锂的实验,测量了电子中微子的量子力学性质。结果显示,一个电子中微子波包的空间范围比普通原子核大得多。相关论文发表于12日出版的《自然》杂......
意大利科学家检测到迄今发现的最高能宇宙中微子。其能量估计比此前检测到的任何中微子高约30倍。这一结果由欧洲立方千米中微子望远镜(KM3NeT)合作项目报告,认为这些粒子来自银河系之外,但其准确来源尚不......
欧洲立方千米中微子望远镜(KM3NeT)合作项目团队在11日《自然》杂志上发表论文称,他们检测到了迄今能量最高的宇宙中微子,其能量估计比此前检测到的任何中微子高约30倍。研究人员认为,这些粒子来自银河......
引力波图谱揭示宇宙隐藏的黑洞和结构(艺术图)。图片来源:澳大利亚斯威本科技大学和南非射电天文台科技日报北京12月4日电(记者刘霞)引力波是宇宙中加速运动的有质量物体扰动周围时空而产生的“涟漪”。引力波......
中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室教授彭新华、副教授江敏等利用量子精密测量技术,在“轴子窗口”内成功开展了轴子暗物质的直接搜寻实验,将国际上的探测界限提升了至少50倍。研究成果日前发表于《......
2024年2月10日,农历大年初一,在中国科学院紫金山天文台暗物质与空间天文实验室的数据中心,设备井然有序地运行着,中国科学院院士、暗物质粒子探测卫星首席科学家常进正在有条不紊地接收、处理由中国科学家......