![]()
哈嘍,大家好,今天小睿帶大家解鎖粒子物理界重磅消息,全球最精密中微子實驗沒找到輕惰性中微子,卻給暗物質探測指了新方向,后續升級要揪“重幽靈”?
“幽靈粒子”的百年謎題與終極狩獵 中微子,這個被稱為“宇宙隱身者”的基本粒子,每秒有萬億個穿過人體卻不留痕跡,承載著破解宇宙起源的關鍵密碼。
而假設中的第四種中微子惰性中微子,曾被物理學家寄予厚望,認為它能同時解釋暗物質之謎和核反應堆的異常數據,是突破標準模型的“鑰匙”。
德國卡爾斯魯厄氚中微子實驗(KATRIN)在《自然》雜志發布的最新成果,給輕惰性中微子的存在判了“死刑”。
![]()
![]()
爭議百年的猜想,被70米巨裝置“打臉”
惰性中微子的猜想并非空穴來風。
上世紀末美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室的LSND實驗首次觀測到電子中微子數量異常。
與已知的三種活性中微子不同,這種假想粒子不參與弱相互作用,僅通過引力影響物質,因此得名“惰性中微子”,一旦證實,將直接改寫粒子物理標準模型,并可能揭開暗物質的神秘面紗。
要知道,暗物質構成一直是天體物理學的頭號謎題。 為終結這場爭議,KATRIN實驗應運而生。
![]()
這個位于德國西南部的“超級裝置”總長超70米,核心是一臺巨型靜電光譜儀,堪稱人類工程學與物理學的雙重奇跡。
![]()
實驗團隊以氚為“誘餌”,通過捕捉其β衰變釋放的電子能量,間接推算中微子性質。
按照理論預測,若惰性中微子存在并與活性中微子混合,電子能譜末端會出現特征性“扭結”。
![]()
在2019至2021年的259天有效運行中,探測器記錄了3600萬個電子數據,測量精度達到百分之幾的量級,幾乎完全屏蔽了背景噪聲干擾。
但結果卻出乎意料的“平靜”,電子能譜平滑無異常,沒有任何惰性中微子存在的跡象。
這一“零結果”并非孤證,同期發表在《自然》的美國費米國家加速器實驗室實驗。
![]()
法國STEREO合作組的反中微子研究也證實,核反應堆的通量異常源于核數據不確定性,而非惰性中微子。
![]()
“KATRIN封鎖了高質量區間,STEREO堵住了低質量缺口,輕惰性中微子的生存空間已被完全壓縮。”
馬克斯·普朗克核物理研究所研究員蒂埃里·拉塞爾直言。 這場“一無所獲”的狩獵,反而讓物理學界的探索更加聚焦。
隨著eV級輕惰性中微子被排除,此前的“中微子異常”謎團更顯撲朔迷離。
![]()
但科學家并未止步,中國江門中微子實驗(JUNO)在2025年底發布首個成果,以1.5-1.8倍于此前的精度證實“太陽中微子偏差”,為新物理探索提供了重要線索。
這一粒子正是“溫暗物質”模型的核心候選者,若能發現,其科學價值不亞于希格斯玻色子的發現,將直接破解暗物質之謎。
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.