Ag百家乐时间差 阴灵粒子的精巧质地又有新上限！
发布日期：2024-12-17 18:13 点击次数：83
中微子的质地之谜
中微子是一种不带电荷的基本粒子，它们险些不与物资发生互相作用，不错应答地穿过咱们的身体，以致是穿过统共这个词地球。因此，中微子也常被称为“阴灵粒子”。
中微子有三种“味”：电子中微子、μ子中微子和τ子中微子。它们不错在遨游途中发生调理，这种气象被称为中微子回荡。
把柄相对论，惟有无质地的粒子能力以光速传播，工夫对光速畅通的粒子而言是“静止”的，也就不成能发生调理。而回荡则意味着中微子气象发生了变化，确认它们必须具有质地。但物理学家不知谈的是，中微子的实在质地究竟是若干。
当今，一项新发表于《科学》杂志的询查标明：卡尔斯鲁厄氚中微子践诺（KATRIN）通过精确的测量，将中微子的质地上限进一步缩减至0.45eV（电子伏特）——梗概是电子质地（511000 eV）的百万分之一。
β衰变
KATRIN的践诺打算，是通过极其精密的践诺安装，来捕捉中微子留住的痕迹，从而测定其质地。这类探索可追猜测20世纪初的一个紧迫物理气象——β衰变。
1900年，物理学家发现某些原子核在β衰变中会开释出电子并转化为其他元素，但这些电子的能量却并不固定。为了评释这种能量“缺口”，表面物理学家泡利（Wolfgang Pauli）在1930年建议，可能还存在一种看不见的粒子，随电子一同开释，并带走一些能量。
几年后，费米（Enrico Fermi）将这种粒子定名为“中微子”。他指出：关于特定的原子核，电子的最大能量不错匡助揭示中微子的质地。
KATRIN怎样称重中微子？
自20世纪40年代起，物理学家便尝试诈欺氚的β衰变来询查中微子的质地。氚是一种辐射性氢同位素，其原子核由一个质子和两个中子构成，在衰变流程中会开释出一个电子和一个反中微子（与中微子质土议论）。
KATRIN恰是基于这一流程设想的精密践诺。践诺中枢是一台重达200吨的金属安装，包括一根充满气态氚的长管，用来产生大都衰变事件。
在践诺中，衰变开释出的反中微子会径直穿过安装消灭不见，而电子则在强度高达地球磁场5万倍的磁场中螺旋畅通，并被提醒过问一个长23米、宽10米的金属腔体。
随后，百家乐ag跟og有什么区别腔体中施加的电场会毒害电子的畅通，从而遏止掉粗劣电子，惟有能量最高的电子能力抵达探伤器。在每秒约1000亿个电子中，惟有小数数能奏效穿越并被探伤器捕捉。
通过禁止疗养电场强度并记载奏效穿越的电子数目，询查东谈主员不错重建电子的能谱高端，从中推算中微子的质地上限。
在2022年，KATRIN曾诠释将中微子质地上限压缩至0.8eV。如今，团队分析了在259个测量日中集会的3600万个电子事件，将上限进一步裁减为0.45eV，险些削减了一半。
这亦然当前为止践诺室径直测量中微子质地的最精确遵守。
更低的宇宙学上限
值得一提的是，在上个月，在好意思国物理学会的各人物理峰会上，有询查东谈主员诠释称，使用暗能量光谱仪（DESI）集会的数据，将三种中微子的质地总数截至在0.064eV以下——这远低于KATRIN给出的数值。
那么，这是否意味着KATRIN的践诺“没必要”了？并非如斯。
最初，DESI的数据所给出的质地上限，还是卓著接近中微子回荡所设定的表面下限（即0.058eV）。更值得肃穆的是，DESI的最好拟合值尽然是一个负值——一个在物理上毫无敬爱的遵守。
这一畸形遵守裸露了当前主流的尺度宇宙学模子（ΛCDM模子）可能并不完善。ΛCDM合计暗能量是真空的一种固有属性，即所谓的“宇宙学常数”。但要是DESI的询查东谈主员将暗能量模拟为随工夫的推移而舒适，那么他们对中微子质地总数的推测就会变得更为合理，不再出现“负质地”这种潦草遵守。
KATRIN的改日
这么的阵势让KATRIN践诺显得愈发非凡。看成一个能够径直测量中微子质地的践诺形状，KATRIN梗概能携带宇宙学家寻找更好的模子。
况且，它的后劲远未波及上限。当前，询查团队还在捏续集会数据，并方案在本年晚些时候完成一都数据集会。询查东谈主员暗示，他们但愿到其时候，当他们完成了累计达1000个测量日的数据分析后，能将中微子的质地上限进一步压缩至0.3eV，以致0.2eV。而其时，最终遵守的智谋度将耕种50%驾御。
#参考起原：
https://www.science.org/content/article/neutrino-remains-too-light-be-weighed-and-s-oddly-exciting
https://www.nature.com/articles/d41586-025-01157-1
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adq9592
https://www.katrin.kit.edu/1031.php
#图片起原：
封面图&首图：Markus Breig/KIT