我们现在比以往任何时候都更清楚幽灵粒子的重量

科学家们试图发现难以捉摸的中微子，可以解开宇宙中一些最大谜团的微小“幽灵粒子”在周四宣布了对它们重量的新限制，将之前的估计值减半。

自从近一个世纪前提出中微子的存在以来，世界各地的科学家一直在努力了解它们——特别是他们的质量.

这很重要，因为中微子作为宇宙中含量最丰富的粒子，“编织了一条连接无限小和无限大的线，”法国替代能源和原子能委员会的物理学家蒂埃里·拉塞尔 （Thierry Lasserre） 告诉法新社。

它的质量“影响构成宇宙的结构，”他补充说。

这些看不见的粒子自Big Bang138 亿年前。

中微子的数量很难理解——宇宙中的每个原子大约有 10 亿个。

然而，由于它们的质量非常小并且没有电荷，因此中微子很少与物质相互作用。

例如，人们认为每秒都有数万亿个所谓的幽灵粒子流过人体，而我们却没有比这更聪明的。

这使得它们极难研究。但并非不可能。

追鬼

自 2019 年以来，来自 6 个国家的 100 多名科学家一直在寻找中微子，这是德国卡尔斯鲁厄理工学院 KATRIN 合作的一部分。

在研究中发表在期刊上科学周四，该合作宣布中微子的质量不能超过 0.45 电子伏特。

这还不到质子的质量，它位于每个原子的原子核内。

中微子质量的新上限约为 KATRIN 在 2022 年首次测量后宣布的数字的一半。

KATRIN 使用大型光谱仪来记录氚的衰变，氚是氢的一种放射性形式，可以释放电子和中微子。

这些颗粒围绕一个 70 米长（230 英尺长）的结构旋转，该结构由 200 吨重的光谱仪主导，该光谱仪在真空中运行。

电子和中微子共享衰变的氚产生的能量。所以诀窍是测量电子的能量来推断有关中微子的信息。

这需要测量大量的电子。

必须测量 600 万才能在 2022 年实现 KATRIN 的第一批结果。

而花了 3600 万用户才达到周四宣布的更准确的数字。

“当我们在年底前收集完所有数据时，”该团队将测量大约 2.5 亿个电子，Lasserre 说。

那将是关键时刻。

Lasserre 解释说，要么实验最终发现了中微子的“痕迹”，要么确定它的质量小于 0.3 电子伏特。

暗能量

科学家们希望确定中微子的质量将有助于解开宇宙中几个顽固的秘密。

尽管中微子非常轻，但它们已被包含在一些试图解释的模型中暗能量– 被认为推动宇宙以前所未有的速度膨胀的未知力量。

宇宙中大约 95% 被认为由暗能量和同样未知的能量组成暗物质，只剩下 5% 用于其他所有事情。

KATRIN 合作团队正计划建立一个名为 TRISTAN 的新检测系统，以寻找一种称为无菌中微子的新型中微子。

这些假设的粒子不与物质相互作用，但质量比正常中微子大得多。

一些科学家提出，这些奇重的中微子实际上可能是我们所知道的暗物质。

©法新社

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