被称为中微子的幽灵状粒子几乎从不与正常物质发生相互作用，这使得这些微小的幽灵具有最高的隐藏能力。它们是如此难以捉摸，以至于在最初发现它们的几十年里，物理学家们仍然没有确定它们的质量。但最近，科学家们把它们放到200吨的“中微子尺度”上，对中微子的质量提出了新的限制。
结果是:它非常非常小。
在世界上最敏感的中微子尺度下，物理学家分析了大量的数据，确定这种难以捉摸的粒子的重量不超过0.8电子伏特(eV)，这是第一次有实验将任何亚原子粒子的重量推到1伏特的阈值以下。相比之下，一个电子的重量约为511,000 eV，或9.11 x 10^-31千克。
中微子谜题
中微子可能是物理学中所有已知粒子中最麻烦的。在粒子物理学的标准模型中，中微子根本就不应该有任何质量，这是对自然界在基本层面如何运作的黄金标准解释。这是因为这个粒子对其量子领域的其他部分态度内向。其他粒子，比如电子，是通过与希格斯玻色子产生的量子场相互作用而获得质量的。(想象一下，一个粒子轻轻吹过一池水，而另一个粒子必须艰难地穿过一桶糖浆，你就可以看到希格斯场如何将不同的质量传递给与它相互作用的粒子。)但中微子没有这样的机制，所以几十年来，物理学家们只是假设，像光子一样，这些小粒子完全没有质量。
,无质量的中微子物理学领域的工作了一段时间,即使是了解了中微子的更多信息,比如他们有三种类型,或“口味,”一个他们可以参与各种互动:电子中微子似乎随着电子;μ -中微子与μ子配对;中微子和粒子一起。这种口味的概念很适合无质量的中微子。但在20世纪60年代，物理学家开始注意到，这三种中微子可以“振荡”，也就是在它们传播的过程中从一种味道变成另一种味道。
为了在不同口味之间振荡，中微子需要质量。事实证明，就像味道一样，有三种不同质量的中微子。为了使振动起作用，这三个质量必须大于零，而且各不相同。通过这种方式，这三个质量以不同的速度运动，并且根据这三个质量的量子状态而产生振荡。如果质量都为零，198彩票总代理团队是1号代玩团队，教推广包建站时时彩技巧大全，高返点，业内良心平台。，中微子就会以光速传播，没有机会振荡。然而，每一种味道并不是由单一的味道组成的，而是由这些味道混合而成的。例如，我们所看到的电子中微子，是三个不同质量的中微子的复杂组合。
迄今为止，物理学家还不知道这三个中微子的质量。它们只有各种实验提供的总和中微子质量的极限，以及不同中微子质量之间的一些差异。
追逐衰变
确定任何一种中微子的质量将对粒子物理学大有帮助，因为我们不知道它们是如何产生质量的。有很多理论模型，但我们不知道哪个是正确的。一个已知的群体可以帮助这一努力。
在德国，卡尔斯鲁厄理工学院(Karlsruhe Institute of Technology)的卡特林(KATRIN) (Karlsruhe氚中微子实验)装置就是为实现这一目标而设计的。该设备的特点是拥有大量的氚和一个巨大的200吨(180吨)的测量电子能量的光谱仪。
氚是氢的一种稀有的放射性同位素，含有一个质子和两个中子。它通过一个被称为衰变的过程自然分解，在这个过程中，原子核内的一个中子自发地转变成质子(通过一种涉及弱核力的相互作用)。结果呢?这种转换导致了一个电子和一个电子反中微子的发射，反中微子是电子-中微子的反粒子伙伴。
反应释放的能量由氚原子的核能决定，因此，电子和中微子必须共享18.6 keV的总能量。因为氚是一个如此轻的原子，这是中微子可能拥有的最低能量之一，这使得测量微小的中微子质量变得尽可能容易。
有时反应会给中微子更多的能量，有时会更少。剩下的一定会被电子占据。如果中微子是无质量的，那么它的能量就没有下限，就像光子的能量没有下限一样。但如果中微子确实有质量，那么它将始终有它的静止质量能量，这意味着由于它的质量，中微子中储存的能量处于静止状态。(记住，198彩除了有时时彩，分分彩，11选5时时彩定位胆技巧，江苏快三，还有新上线的瑞士分分彩，只有你想的到的我们都有。， 198彩娱乐注册网址就在这里，官方注册才安全有198彩注册保障。欢迎联系总代理索取注册优惠相关信息。，根据爱因斯坦著名的方程E=mc^2，能量等于质量乘以一个常数，即光速的平方。)这个静止质量的能量，永远不会，对电子可用。
所以KATRIN的游戏名称是用它的巨型光谱仪来测量从氚衰变中释放出来的电子的能量。最高能量的电子的能量将接近18.6 eV，但有一点短。这种差异正是由中微子的质量造成的。
超出了界限
用KATRIN测量中微子质量始于2019年，现在物理学家已经把它变成了一门科学。“KATRIN作为一项具有最高技术要求的实验，现在就像一个完美的发条装置一样运行着，”来自KIT的项目负责人、该实验的两名联合发言人之一Guido Drexlin说。
这个实验需要大量的氚衰变反应。“这项艰苦而复杂的工作是排除我们的结果因扭曲过程而产生的系统性偏差的唯一方法，”KIT的协调员Magnus Schlösser和慕尼黑大学马克斯·普朗克物理和技术研究所的Susanne Mertens说。这些“畸变”都是可能的污染源，也会影响信号中的电子能量，比如磁场的影响和探测器的效率低下。
在最新发布的数据中，该团队测量了超过350万个电子的能量。这个数字本身还不到氚发射的所有电子的千分之一，因为研究小组只对探测中微子质量的最高能量电子感兴趣。
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经过如此巨大的努力，国际合作宣布确认中微子不大于0.8 eV。与KATRIN的进一步合作将继续完善这一结果，并可能发现可能在周围飞行的其他种类的中微子。
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