據英國《新(xīn)科學(xué)家》網站6月(yuè)2日(北京時間)報道,科學家宣布(bù),他們已經探測到一個中微子(zǐ)粒子的(de)“華麗變身”??由μ子中微子(zǐ)變(biàn)身為τ子中微(wēi)子。歐(ōu)洲核子(zǐ)研究中心(CERN)的物理學家表示,該發現將有助於更好地解釋宇宙形成的(de)奧秘。
中微子(zǐ)是宇宙(zhòu)中非(fēi)常重要的基本粒子,它獨有的物理特(tè)性一直深深吸引(yǐn)著科學家。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(wēi)子。理論推測,它們會隨著周圍環境或由自身觸發在這三種類型間不斷轉(zhuǎn)化,這也被稱為“中微子(zǐ)震蕩”。
科(kē)學家一直在尋找(zhǎo)中微子相互轉變的(de)直接證據。2006年,CERN開始向地球的另一點??位於意大利境內的格蘭?薩索實驗室發(fā)射(shè)μ子中微子束。此次實驗中,中微子束(shù)穿越地球(qiú)所經過的距離達730千米。科學家預測,當這些被發射出去的中微子到達(dá)格蘭(lán)?薩索實驗室時,其中一(yī)些μ子將轉變為τ子。格蘭?薩(sà)索實驗室安(ān)裝在地下的中微子監測儀屆時就會收集到有關的數據,從而確定μ子是否真的轉變成了τ子。
格蘭(lán)?薩索實(shí)驗室的研究人(rén)員表示,經過3年多的監測,他們(men)終於(yú)觀測到了μ子中(zhōng)微子中的1個(gè)已經變成了τ子中微子。科學家表示,這是首次找到中微子震(zhèn)蕩的直接證(zhèng)據,其意義十分(fèn)重大(dà),將有助於解釋為什麽中微子從(cóng)太陽到達(dá)地(dì)球時的數量要明顯小於粒子物理學標準模(mó)型計(jì)算出來的數量。
總結多年實驗事實而發展起來的粒子物理的標(biāo)準模型認為,中微子的(de)質量為零,在相互(hù)作用中輕子數守恒,中微子不(bú)會(huì)從一種(zhǒng)類型變成另一種(zhǒng)類型。然而近幾年由不同國家、在不同地點、采用對不同能量中微子靈敏的不同技術,都(dōu)測(cè)量到太陽中(zhōng)微子丟失,其最(zuì)直觀的解釋是中微子有質量,且存在(zài)中微子振蕩。其實,科學家之前已經發(fā)現了中微子震蕩的非直接證據。早在1998年,日本(běn)超級(jí)神岡探測器發現,大氣和太陽中產生的許多(duō)μ子中微(wēi)子(zǐ)和電子中微子在到達(dá)該探測器時消失了。
現在,科學(xué)家終於捕捉到了中微子(zǐ)“華麗變身”的(de)直接(jiē)證據。CERN發言人詹姆斯?吉列斯表示,探測(cè)到中微子(zǐ)的“華麗轉身”非常令人激動,它推翻了原有(yǒu)的粒子物理(lǐ)學標準模型。另外,宇宙學(xué)的實驗研究表(biǎo)明,90%以上的(de)宇(yǔ)宙質量是暗物質。由於中微子充滿整個宇宙,有質量的(de)中微子是宇宙暗物質的候選者之一,對宇宙演化理論研究亦具有(yǒu)重要意義(yì)。
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更多>2018-10-12