2025-09-04
【3044永利集团，科技消息】中微子是唯一一种质量尚未明确的已知基本粒子，它们的质量究竟如何，一直是物理学界的未解之谜。在宇宙中，中微子无处不在，每秒钟都有数以万亿计的中微子穿过我们的身体，但由于它们质量极小且与物质的相互作用极其微弱，我们完全无法感知到它们的存在。近日，一项新的研究成果在《科学》杂志上发表，再次刷新了人类对中微子质量的认知。
此次测量成果来自德国卡尔斯鲁厄氚中微子实验（KATRIN）。KATRIN是一个长达75英尺（约23米）的飞艇形状的真空腔，科学家们通过监测真空腔内氚的放射性衰变来间接测量中微子的质量。氚衰变时会释放出电子和反中微子，虽然反中微子无法直接测量，但科学家们可以通过研究剩余电子的能量来推断缺失粒子的质量。
经过对259天的数据分析，KATRIN团队将中微子质量的上限从之前的0.8电子伏特（eV）几乎减半至0.45电子伏特。作为对比，电子的质量为511,000电子伏特，中微子的质量不到电子质量的百万分之一，堪称“轻若无物”。
中微子质量的精确测量对于理解宇宙的规律具有深远意义。它们是否像其他粒子一样从希格斯玻色子那里获得质量，还是存在某种全新的机制？这些问题的答案或许能为我们打开新物理的大门。
KATRIN团队并未停下探索的脚步。当完整的1000天数据集被分析完毕后，他们希望能够将中微子质量的上限进一步降低至0.3电子伏特，甚至可能达到0.2电子伏特。
此外，今年2月，另一支团队在地中海深处探测到了迄今为止能量最高的中微子，这表明中微子可能源自物质与宇宙微波背景（宇宙中最古老的可见光）之间的相互作用。
如果中微子的质量更高，比如接近1电子伏特，KATRIN或许能够直接测量出其实际质量。然而，鉴于中微子的质量如此之小，未来可能需要一个更先进的探测器——KATRIN++，才能更精确地测量中微子的质量。
中微子作为宇宙中的“幽灵粒子”，仍然隐藏着许多秘密。随着科学家们不断探索，我们或许能够借助中微子更好地理解宇宙的起源和演化。
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