0.8电子伏特！中微子质量上限又有新纪录

　　0.8电子伏特！中微子质量上限又有新纪录

　　科技日报北京2月14日电 （实习记者张佳欣）德国卡尔斯鲁厄理工学院的国际氚中微子实验（KATRIN）打破了中微子物理学中与粒子物理学和宇宙学相关的一个主要“界线”——1电子伏特（eV）。德国马克斯普朗克物理研究所当地时间14日新闻，据揭晓在著名期刊《自然·物理学》上的数据，科学家已获得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能以亘古未有的精度限制了这一“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，它们在大尺度结构的形成中饰演着主要角色；而在粒子物理学中，它们细小但非零的静止质量令它们与众差异，显示出了超出我们当前理论的新的物理征象。若是没有中微子质量尺度的丈量，我们对宇宙的明晰将会变得不完整。

　　这就是KATRIN实验所面临的挑战。该实验已成为天下上对中微子最敏捷的丈量“天平”。它行使氚（一种不稳固的氢同位素）的β衰变，通过衰变历程中释放的电子的能量漫衍来确定中微子的质量。这需要一项重大的手艺起劲：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，用于以亘古未有的精度丈量中微子的质量。

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　　2019年最先科学丈量后，数据的精度在已往两年里不停提高。该实验的配合谈话人示意，KATRIN是一项手艺要求最高的实验，现在运行得异常完善。信号速率的提高和靠山速率的降低是新效果的决议性因素。

　　第一年的丈量数据和基于一个极小的中微子质量模子的实验数据完全匹配：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质量局限，科学家假设中微子的基本质量标度在这个局限内。美国北卡罗来纳大学中微子专家约翰·威尔克森谈论说：“粒子物理界为KATRIN实验打破了1电子伏特的界线而感应兴奋。”

　　KATRIN实验的配合谈话人和剖析协调员对未来异常乐观：“对中微子质量的进一步丈量将延续到2024年底。为了实现这一怪异实验的所有潜力，我们不仅将稳步增添信号事宜的统计数据，还将不停开发和安装改善措施。”

　　一种新探测器系统（TRISTAN）的开发在这方面施展了特殊的作用，它将允许KATRIN实验从2025年最先着手寻找质量在千电子伏特局限内的“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考察中被发现，但其粒子物理性子仍是个谜。

【编辑:叶攀】