科學(xué)家探測(cè)到中微子震蕩,有助于解釋宇宙形成的奧秘
據(jù)英國(guó)《新科學(xué)家》網(wǎng)站6月2日(北京時(shí)間)報(bào)道,科學(xué)家宣布,他們已經(jīng)探測(cè)到一個(gè)中微子粒子的“華麗變身”——由μ子中微子變身為τ子中微子。歐洲核子研究中心(CERN)的物理學(xué)家表示,該發(fā)現(xiàn)將有助于更好地解釋宇宙形成的奧秘。 中微子是宇宙中非常重要的基本粒子,它獨(dú)有的物理特性一直深深吸引著科學(xué)家。中微子總共有三種類型:τ(陶)子中微子、μ(繆)子中微子和電子中微子。理論推測(cè),它們會(huì)隨著周圍環(huán)境或由自身觸發(fā)在這三種類型間不斷轉(zhuǎn)化,這也被稱為“中微子震蕩”。 科學(xué)家一直在尋找中微子相互轉(zhuǎn)變的直接證據(jù)。2006年,CERN開(kāi)始向地球的另一點(diǎn)——位于意大利境內(nèi)的格蘭—薩索實(shí)驗(yàn)室發(fā)射μ子中微子束。此次實(shí)驗(yàn)中,中微子束穿越地球所經(jīng)過(guò)的距離達(dá)730千米。 科學(xué)家預(yù)測(cè),當(dāng)這些被發(fā)射出去的中微子到達(dá)格蘭—薩索實(shí)驗(yàn)室時(shí),其中一些μ子將轉(zhuǎn)變?yōu)棣幼。格蘭—薩索實(shí)驗(yàn)室安裝在地下的中微子監(jiān)測(cè)儀屆時(shí)就會(huì)收集到有關(guān)的數(shù)據(jù),從而確定μ子是否真的轉(zhuǎn)變成了τ子。 格蘭—薩索實(shí)驗(yàn)室的研究人員表示,經(jīng)過(guò)3年多的監(jiān)測(cè),他們終于觀測(cè)到了μ子中微子中的1個(gè)已經(jīng)變成了τ子中微子。 科學(xué)家表示,這是首次找到中微子震蕩的直接證據(jù),其意義十分重大,將有助于解釋為什么中微子從太陽(yáng)到達(dá)地球時(shí)的數(shù)量要明顯小于粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型計(jì)算出來(lái)的數(shù)量。 總結(jié)多年實(shí)驗(yàn)事實(shí)而發(fā)展起來(lái)的粒子物理的標(biāo)準(zhǔn)模型認(rèn)為,中微子的質(zhì)量為零,在相互作用中輕子數(shù)守恒,中微子不會(huì)從一種類型變成另一種類型。 然而近幾年由不同國(guó)家、在不同地點(diǎn)、采用對(duì)不同能量中微子靈敏的不同技術(shù),都測(cè)量到太陽(yáng)中微子丟失,其最直觀的解釋是中微子有質(zhì)量,且存在中微子振蕩。 其實(shí),科學(xué)家之前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了中微子震蕩的非直接證據(jù)。早在1998年,日本超級(jí)神岡探測(cè)器發(fā)現(xiàn),大氣和太陽(yáng)中產(chǎn)生的許多μ子中微子和電子中微子在到達(dá)該探測(cè)器時(shí)消失了。 現(xiàn)在,科學(xué)家終于捕捉到了中微子“華麗變身”的直接證據(jù)。CERN發(fā)言人詹姆斯·吉列斯表示,探測(cè)到中微子的“華麗轉(zhuǎn)身”非常令人激動(dòng),它推翻了原有的粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型。 |