“幽灵粒子”：科学家在粒子对撞机上探测到中微子

发布时间：2023-03-22 12:36:36 所属栏目：外闻来源：

导读：终于，幽灵真的出现在机器里了：科学家第一次在粒子对撞机中创造出了中微子。

这些丰富而神秘的亚原子粒子与物质的其余部分相去甚远，以至于它们像幽灵一样穿过物质，从而获得了“幽灵粒子”的绰号。

终于，幽灵真的出现在机器里了：科学家第一次在粒子对撞机中创造出了中微子。

这些丰富而神秘的亚原子粒子与物质的其余部分相去甚远，以至于它们像幽灵一样穿过物质，从而获得了“幽灵粒子”的绰号。

研究人员表示，这项工作代表了对撞机中微子的首次直接观测，将有助于我们了解这些粒子是如何形成的，它们的性质是什么，以及它们在宇宙演化中的作用。

中微子是宇宙中数量最多的亚原子粒子之一，仅次于光子。但它们不带电荷，质量几乎为零，几乎不与遇到的其他粒子相互作用。现在，数千亿的中微子正流经你的身体。

中微子是在高能环境下产生的，比如发生在恒星内部的核聚变，或者超新星爆炸。虽然我们可能不会在日常生活中注意到它们，但物理学家认为，它们的质量（无论多么微小），都可能会影响宇宙的引力（尽管中微子基本上被排除在暗物质之外）。

虽然它们与物质的相互作用很小，但也不是完全不存在。暗物质宇宙中微子不时不可思议地与另一个物质粒子发生碰撞，以致于产生非常微弱的光不可思议的爆发。

与其他辐射源隔离的地下探测器，可以探测到这些爆发。南极洲的 IceCube、日本的 Super Kamiokande 和伊利诺伊州费米实验室的 MiniBooNE 就是三个这样的探测器。

然而，物理学家长期以来一直在寻找粒子对撞机中产生的中微子，因为所涉及的高能量并不像低能中微子那样得到很好的研究。

欧洲核子研究中心的粒子物理学家杰米·博伊德（Jamie Boyd）说：“它们可以用我们无法学习的方式告诉我们有关深空的信息。研究大型强子对撞机中的这些非常高能的中微子，对于更好地理解宇宙线粒子以及天体物理学中真正令人兴奋的相互作用的观测结果非常重要。”

FASERnu 是一种乳化液检测器，由[毫米厚的钨板与乳状膜层交替组成。选择钨是因为它的密度高，这增加了中微子相互作用的可能性。该探测器由730个乳状膜和总质量约1吨的钨组成。

在大型强子对撞机的粒子实验中，中微子可以与钨板中的原子核进行碰撞，从而产生各种粒子，在乳化层中留下不同的轨迹，有点像太阳的电离辐射在云室中电离层留下轨迹的方式。

这意味着信号是随机产生的可能性非常低，几乎为零。

FASER 团队仍在努力分析探测器收集的数据，而且很可能会有更多的中微子探测到。大型强子对撞机的第三次运行预计将持续到2026年，数据收集和分析正在进行中。

物理学家大卫·卡斯帕表示：“中微子是大型强子对撞机实验中唯一无法直接探测到的已知粒子，”他说，“所以FASER的成功观测意味着对撞机的全部物理潜力终于得到了开发。”这将有助于科学家更好地理解宇宙的起源和演化。

（编辑：汽车网）

【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容!