中微子新質量上限“出爐”: 不超過一點一電子伏特

2019年09月19日08:46  來源:科技日報
 

中微子是自然界中迄今已知最“輕盈”的基本粒子,但其質量一直是個未解之謎。現在,德國科學家對中微子的質量提出了新的限定值:不超過1.1電子伏特(eV),還不到單個電子質量的50萬分之一。新結果是以前質量限定值2eV的一半左右。

幾十年來,物理學家一直試圖測量中微子的質量,然而,這種粒子“神出鬼沒”,幾乎不與普通物質相互作用。

為了推斷其質量,科學家研究放射性氚的“β衰變”——一個氚核衰變成一個電子和一個中微子。通過精確測量噴射出的電子的最大能量,可以推斷出未被觀測到的中微子的質量。

據美國《科學》雜志網站近日報道,在新研究中,卡爾斯魯厄理工學院進行卡爾斯魯厄氚中微子(KATRIN)實驗的科學家將這種經典方法發揮到了極致。他們使用一個23米長的飛船狀光譜儀,以前所未有的精度測量氚核衰變發出的電子。

新上限值僅基於28天的數據。KATRIN團隊希望最終收集1000天的數據,並將這個極限值再降低0.1—0.2電子伏特,或証明中微子的重量比這要重。

宇宙學測量已經表明,中微子的質量不能超過0.1eV,但這個估計是基於幾個假設。KATRIN團隊認為,如果他們能更好、更直接地測量中微子質量的極限,可能會使宇宙學模型更可靠。

(責編:趙春曉、呂騫)

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