它是粒子界“隐士”也是宇宙奥秘“告密人”

原标题：它是粒子界“隐士” 也是宇宙奥秘“告密人”

　　不同探测方式构成互补

　　既然发现了中微子的存在，物理学家们就迫切想知道它的能量、质量、速度等各种物理性质。

　　中微子分三种：电子中微子、μ中微子和τ中微子。它们可以“振荡”——从一种类型变成另外一种。三种不同振荡模式的幅度可以由三个混合角θ12、θ23和θ13来定量地描述。前两种已在太阳中微子和大气中微子振荡实验中找到。

　　2012年，大亚湾中微子实验国际合作组宣布，他们发现了新的中微子振荡模式，且实验达到了前所未有的精度，测得第三种中微子振荡模式的振荡幅度为9.2%，误差为1.7%，无振荡的可能性只有千万分之一。

　　不止是大亚湾实验，国际有多个装置都在对中微子振荡模式进行研究。在周顺看来，在振荡模式测量中，对3个中微子两两之间的质量差可以测得很精准，但无法测量出单个中微子的绝对质量。

　　那么，如何测量单个中微子的质量呢？费米曾提出，可以通过测量β衰变能谱来确定中微子的质量。在一个典型的β衰变中，原子核内的一个中子变成质子，同时放射出一个电子和一个电子型反中微子。尽管反中微子无法直接探测到，但可以通过伴随电子的能量和动量，推测出这个反中微子的质量。

　　但是，由于中微子的质量实在太轻，想通过测量β衰变来测量其质量，要求探测器具备极高的灵敏度。令人兴奋的是，今年6月，德国卡尔斯鲁厄理工学院为中微子打造的迄今最灵敏的“体重秤” KATRIN正式开始运行了。

　　“通过振荡模式测量，我们知道三个中微子的总质量必须大于0.06 eV（电子伏特），目前粒子物理实验给出的质量上限是2 eV，KATRIN预计在几年内达到0.2 eV的灵敏度，这将是一个数量级的提升。”周顺说道。

   

(责编：胡苇杭、牛攀)

转载请注明出处: http://www.315dw.com/view-54407-1.html