【Kaiyun·開(kāi)云，科技消息】中微子是唯一一種質(zhì)量尚未明確的已知基本粒子，它們的質(zhì)量究竟如何，一直是物理學(xué)界的未解之謎。在宇宙中，中微子無(wú)處不在，每秒鐘都有數(shù)以萬(wàn)億計(jì)的中微子穿過(guò)我們的身體，但由于它們質(zhì)量極小且與物質(zhì)的相互作用極其微弱，我們完全無(wú)法感知到它們的存在。近日，一項(xiàng)新的研究成果在《科學(xué)》雜志上發(fā)表，再次刷新了人類對(duì)中微子質(zhì)量的認(rèn)知。

　　此次測(cè)量成果來(lái)自德國(guó)卡爾斯魯厄氚中微子實(shí)驗(yàn)（KATRIN）。KATRIN是一個(gè)長(zhǎng)達(dá)75英尺（約23米）的飛艇形狀的真空腔，科學(xué)家們通過(guò)監(jiān)測(cè)真空腔內(nèi)氚的放射性衰變來(lái)間接測(cè)量中微子的質(zhì)量。氚衰變時(shí)會(huì)釋放出電子和反中微子，雖然反中微子無(wú)法直接測(cè)量，但科學(xué)家們可以通過(guò)研究剩余電子的能量來(lái)推斷缺失粒子的質(zhì)量。

　　經(jīng)過(guò)對(duì)259天的數(shù)據(jù)分析，KATRIN團(tuán)隊(duì)將中微子質(zhì)量的上限從之前的0.8電子伏特（eV）幾乎減半至0.45電子伏特。作為對(duì)比，電子的質(zhì)量為511,000電子伏特，中微子的質(zhì)量不到電子質(zhì)量的百萬(wàn)分之一，堪稱“輕若無(wú)物”。

　　中微子質(zhì)量的精確測(cè)量對(duì)于理解宇宙的規(guī)律具有深遠(yuǎn)意義。它們是否像其他粒子一樣從希格斯玻色子那里獲得質(zhì)量，還是存在某種全新的機(jī)制？這些問(wèn)題的答案或許能為我們打開(kāi)新物理的大門。

　　KATRIN團(tuán)隊(duì)并未停下探索的腳步。當(dāng)完整的1000天數(shù)據(jù)集被分析完畢后，他們希望能夠?qū)⒅形⒆淤|(zhì)量的上限進(jìn)一步降低至0.3電子伏特，甚至可能達(dá)到0.2電子伏特。

　　此外，今年2月，另一支團(tuán)隊(duì)在地中海深處探測(cè)到了迄今為止能量最高的中微子，這表明中微子可能源自物質(zhì)與宇宙微波背景（宇宙中最古老的可見(jiàn)光）之間的相互作用。

　　如果中微子的質(zhì)量更高，比如接近1電子伏特，KATRIN或許能夠直接測(cè)量出其實(shí)際質(zhì)量。然而，鑒于中微子的質(zhì)量如此之小，未來(lái)可能需要一個(gè)更先進(jìn)的探測(cè)器——KATRIN++，才能更精確地測(cè)量中微子的質(zhì)量。

　　中微子作為宇宙中的“幽靈粒子”，仍然隱藏著許多秘密。隨著科學(xué)家們不斷探索，我們或許能夠借助中微子更好地理解宇宙的起源和演化。

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