狂野的新技術(shù)終于可以測量難以捉摸的中微子

中微子是豐富的亞原子粒子，在宇宙的組成中起著至關(guān)重要的作用。最初被認為是無質(zhì)量的，這些幾乎無法檢測到的粒子應(yīng)該根據(jù)更新的理論來稱量一些東西。

確切的測量結(jié)果尚未通過實驗確定。一個國際科學家團隊提出了一種解決這個小謎團的新方法。

知道中微子對于科學來說，這將是一個重要的時刻，尤其是幫助弄清楚如何早期宇宙首先開始，但這些粒子拒絕與我們目前的儀器和探測器配合使用。

正如一項新研究中提出的，答案可能在于跟蹤。β衰變，特別是在罕見的放射性氫中，稱為氚.這種自然放射性衰變過程可以被觀察到，并且 - 潛在 - 將揭示中微子涉及。

“原則上，隨著技術(shù)的發(fā)展和規(guī)模的擴大，我們有一個現(xiàn)實的機會進入確定中微子質(zhì)量所需的范圍，”說來自太平洋西北國家實驗室的物理學家Brent VanDevender。

什么時候氚衰變時，它會產(chǎn)生三個亞原子粒子：氦離子、電子和中微子。通過了解其他粒子的總質(zhì)量和質(zhì)量，科學家們希望缺失的質(zhì)量將是中微子的質(zhì)量。

該方法依賴于所謂的回旋加速器輻射發(fā)射光譜或CRES，它可以捕獲微波輻射從逃逸的電子，當它們沿著磁場行進時，從而推斷出伴隨的中微子的影響。

“中微子非常輕，”說耶魯大學的物理學家Talia Weiss?！八入娮虞p50多萬倍。因此，當中微子和電子同時產(chǎn)生時，中微子質(zhì)量對電子的運動只有很小的影響。

“我們希望看到這種小影響。因此，我們需要一種超精確的方法來測量電子的移動速度。

CRES有以前使用過在類似的實驗中，但最新的研究是第一個分析氚β衰變并確定中微子質(zhì)量上限的研究。更重要的是，CRES有潛力比任何其他此類技術(shù)更好地擴展和發(fā)展 - 盡管仍有重大的技術(shù)障礙需要克服。

正如研究人員指出的那樣，中微子質(zhì)量在各種尺度的物理學中都至關(guān)重要，包括核和粒子物理學，天體物理學，和宇宙學.甚至可能是，當我們對這個粒子進行稱重時，我們將有一個全新的物理學分支需要應(yīng)對。

“沒有其他人在這樣做，”說來自華盛頓大學的物理學家Elise Novitski。“我們沒有采用現(xiàn)有的技術(shù)并試圖對其進行一些調(diào)整。我們有點像在狂野的西部。

該研究已發(fā)表在物理評論信.

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