0.8电子伏特！
中微子质量上限又有新记录
科技日报北京2月14日电 （演习张佳欣）德国卡尔斯鲁厄理工学院的国际氚中微子实验（KATRIN）冲破了中微子物理学中与粒子物理学和宇宙学干系的一个主要“界线”——1电子伏特（eV）。德国马克斯普朗克物理研究所当地韶光14日，据揭橥在著名期刊《自然·物理学》上的数据，科学家已得到了中微子质量新上限：0.8 eV，首次将中微子的质量推向sub-eV级，这使得KATRIN能以前所未有的精度限定了这一“宇宙轻量级”的质量。
可以说，中微子是宇宙中最神秘的基本粒子。在宇宙学中，它们在大尺度构造的形成中扮演着重要角色；而在粒子物理学中，它们眇小但非零的静止质量令它们分歧凡响，表现出了超出我们当前理论的新的物理征象。如果没有中微子质量尺度的丈量，我们对宇宙的理解将会变得不完全。
这便是KATRIN实验所面临的寻衅。该实验已成为天下上对中微子最灵敏的丈量“天平”。它利用氚（一种不稳定的氢同位素）的β衰变，通过衰变过程中开释的电子的能量分布来确定中微子的质量。这须要一项重大的技能努力：这个70米长的实验装置容纳了天下上最强的氚源，以及一台巨型光谱仪，用于以前所未有的精度丈量中微子的质量。
2019年开始科学丈量后，数据的精度在过去两年里不断提高。该实验的共同发言人表示，KATRIN是一项技能哀求最高的实验，现在运行得非常完美。旗子暗记速率的提高和背景速率的降落是新结果的决定性成分。
第一年的丈量数据和基于一个极小的中微子质量模型的实验数据完备匹配：由此可以确定0.8 eV的中微子质量的新上限。这是直接中微子质量实验首次进入宇宙学和粒子物理上主要的sub-eV质量范围，科学家假设中微子的基本质量标度在这个范围内。美国北卡罗来纳大学中微子专家约翰·威尔克森评论说：“粒子物理界为KATRIN实验冲破了1电子伏特的界线而感到愉快。”
KATRIN实验的共同发言人和剖析折衷员对未来非常乐不雅观：“对中微子质量的进一步丈量将持续到2024年底。为了实现这一独特实验的全部潜力，我们不仅将稳步增加旗子暗记事宜的统计数据，还将不断开拓和安装改进方法。”
一种新探测器系统（TRISTAN）的开拓在这方面发挥了分外的浸染，它将许可KATRIN实验从2025年开始动手探求质量在千电子伏特范围内的“无菌”中微子——这也是宇宙中神秘暗物质的候选者，已经在许多天体物理和宇宙学不雅观测中被创造，但其粒子物理性子仍是个谜。
