KATRIN 任务称量中微子的实验宣布对其上限进行更精确的估计 质量 – 中微子 重量最多为 0.8 eV,即中微子轻于 0.8 eV(1 eV = 1.782 x 10-36 kg)。
中微子 (字面意思是小的中性粒子)是宇宙中最丰富的基本粒子 宇宙。它们几乎无处不在,在 星系,在阳光下,在所有 空间 在我们周围。每秒有数万亿个中微子穿过我们的身体,而不与任何其他粒子相互作用。
他们最初成立 10-4 大约 13.8 亿年前大爆炸后几秒钟,在宇宙演化中发挥了重要作用 宇宙。它们在恒星(包括太阳)的核聚变反应、地球上的核反应堆以及放射性衰变中不断大量形成。它们在恒星生命周期的超新星过程中也很重要,并提供超新星爆炸的早期信号。在亚原子水平上, 中微子 提供研究核子结构的工具。 中微子 也可以帮助解释物质-反物质的不对称性。
尽管有所有这些重要性,但仍有很多未知之处 中微子。我们不知道它们如何与其他粒子相互作用。同样,自从发现中微子振荡以来,人们知道中微子具有非零 质量。我们知道中微子非常小 质量 是所有基本粒子中最轻的,但它们的确切质量仍未确定。为了更好地了解 宇宙,准确测量中微子的质量至关重要。
卡尔斯鲁厄理工学院 (KIT) 的卡尔斯鲁厄氚中微子实验 (KATRIN) 是六个国家的合作项目,致力于测量具有亚 eV 精度的中微子质量。
2019 年,KATRIN 实验宣布中微子的重量最多为 1.1 eV,这比之前的上限测量值 2 eV 提高了两倍
1 eV 或电子伏特是当电子的电势增加一伏特时电子获得的能量,等于 1.602 × 10 - 19 焦耳。 在亚原子水平上,按照 E=mc 的质能对称性,用能量表示质量是很方便的2 ; 1 eV = 1.782 x 10-36 公斤。
14 年 2022 月 0.8 日,KATRIN 合作组织宣布以前所未有的精度测量中微子的质量,揭示中微子的重量小于 1 eV,从而打破了中微子物理学中 XNUMX eV 的障碍。
研究小组的目标是在 2024 年底之前继续对中微子质量进行进一步测量。从 2025 年开始,在新的 TRISTAN 探测器系统的帮助下,KATRIN 实验将着手寻找无菌中微子。 由于质量在 KeV 范围内,无菌中微子将成为神秘暗物质的候选者。
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来源:
- 卡尔斯鲁厄氚中微子实验 (KATRIN)。 可在 https://www.katrin.kit.edu/
- 卡尔斯鲁厄理工学院 (KIT)。 新闻稿 012/2022 – 中微子的重量小于 0.8 电子伏特。 14 年 2022 月 XNUMX 日发布。可在 https://www.kit.edu/kit/english/pi_2022_neutrinos-are-lighter-than-0-8-electron-volts.php
- 卡特琳合作。 具有亚电子伏特灵敏度的直接中微子质量测量。 纳特。 物理。 18, 160–166 (2022)。 发表时间:14 年 2022 月 XNUMX 日。DOI: https://doi.org/10.1038/s41567-021-01463-1