研究表明正负中微子表现不同

2020-04-17 10:53 来源:科创网

研究显示中微子的不同行为

包括357名国际专家在内的日本T2K中微子合作组织在15日发表在《自然》杂志上的一篇文章中称,他们在过去10年的研究中发现,子木中微子被转化为电子中微子的概率高于子木反中微子被转化为电子反中微子的频率。最新的研究表明,中微子的正负行为之间存在差异,这可能有助于解释为什么当前的宇宙是由物质而不是反物质主宰的。

中国科学院高能研究所研究员温向《科技日报》记者解释说:“大爆炸理论指出,宇宙起源于大约138亿年前的一次大爆炸,当时应该产生等量的正负物质。如果正负物质的数量相同,它们相遇时会相互湮灭,只留下光子和暗物质。然而,宇宙至今仍在进化,似乎被物质所主宰。正负物质的不对称是自然界最大的谜团之一。一些科学家认为中微子可能在这场戏剧中扮演重要角色。

据温介绍,中微子可分为三种类型的电子中微子,口子中微子和中微子(“味”)及其相应的反中微子。像变色龙一样,中微子在以接近光速的速度行进时会改变它们的“味道”,这被称为中微子振荡。例如,来自太阳的电子中微子将在到达地球之前“转化”成陶型中微子或子木型中微子。

为了研究这种振荡现象,T2K团队将把日本质子加速器研究中心产生的正负中微子发射到295公里外的“超级神岗”探测器上。在极少数情况下,穆兹勒型正负中微子在旅行时会“转化”成电子型正负中微子。

鉴于中微子几乎不与普通物质相互作用的事实,T2K团队在10年内从近1021个质子靶中检测到90个电子中微子和15个电子反中微子。数据分析表明,子木中微子转化为电子中微子的概率高于子木反中微子转化为电子反中微子的概率。然而,T2K的最新结论还没有达到可以称之为“发现”的水平。

温梁健说:“虽然最新的研究并不重要,但对下一代中微子实验有积极的意义。”

《自然》杂志报道,为了满足可以称之为“发现”的要求,物理学家需要转向下一代中微子探测器,未来几年将发射三个中微子探测器:2022年中国江门中微子实验将率先收集数据;美国的“地下中微子实验”和日本的“顶级信冈”实验将分别于2025年和2027年启动。(记者刘霞)

标签: 电子型 缪子型 行为

热门文章

热点图文