物理学家表示，他们首次观测到一个亚原子粒子改变其“味”。由意大利国家核物理研究所运营的 OPERA 的物理学家昨日宣布，他们观测到一个中微子自发地改变其类型或“味”。这项实验解决了困扰物理学界 50 年的谜团，并可能揭示宇宙中一些隐藏的质量。谜团 中微子有三种不同的“味”，它们的诞生可能相当剧烈：它们可以通过太阳中的核反应、粒子衰变或粒子加速器中的碰撞而产生。但是，一旦形成，它们似乎几乎会忽略周围的一切，包括磁场、电场和物质。事实上，每秒钟都有 数万亿 个中微子在我们体内穿梭；它们会穿过我们的身体，然后继续穿过整个地球。 “中微子振荡”的谜团始于太阳应产生的中微子数量。理论预测会有一定数量的各种“味”的中微子到达，但观测结果显示数量少得多。
中微子之谜始于美国科学家雷·戴维斯在 20 世纪 60 年代进行的开创性实验，该实验最终获得了诺贝尔奖。他观测到从太阳到达地球的中微子数量远少于太阳模型预测的数量：要么是太阳模型是错误的，要么是中微子在途中发生了什么。 [CERN]
1969 年，布鲁诺·庞特科沃和弗拉基米尔·格里波夫提出理论，认为中微子并没有消失，而是在旅途中改变了它们的“味”。尽管物理学家们在寻找一种类型，但他们并没有找到他们预期的东西。实验 在过去的三年里，欧洲核子研究组织 (CERN) 一直从瑞士日内瓦向位于意大利格兰萨索山附近实验室的 OPERA 实验发射一束 μ 子中微子（μ 子衰变产生的一种）。在三年里，数十万亿个 μ 子中微子进入，又有数十万亿个 μ 子中微子出来，但首次，OPERA 的物理学家在意大利观测到了别的东西。在长达 450 英里、耗时 2.4 毫秒的旅程后，一个 μ 子中微子似乎转变为了一个 τ 子中微子。研究人员有 98% 的把握认为这是一个真正的中微子“变魔术”。
“你必须对任何一个被转变的中微子保持敏感，”瑞士伯尔尼大学 OPERA 的发言人安东尼奥·埃雷迪塔托说……“这就像一场谋杀。你有犯罪现场，但现在我们找到了身体的第一部分。” [New Scientist]
意义 如果这是真正中微子振荡，这项实验不仅仅证实了庞特科沃和格里波夫的理论。它改变了粒子物理学的组织理论，称为 标准模型。中微子振荡理论的核心要求是中微子有质量，但标准模型假设它们没有质量。如果中微子确实有质量，这可以解释宇宙学家所说的 暗物质，即我们认为应该存在但找不到的占宇宙质量 25% 的物质。
“这将是这一过程期待已久的证明。它是拼图中的一块缺失部分，”参与该研究的研究所研究员兼 OPERA 小组发言人安东尼奥·埃雷迪塔托说。“如果属实，这意味着需要新的物理学来解释这一事实，”他通过电话表示……“无限小的东西的存在总是会对无限大的事物产生影响。” [AFP]
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图片：探测器 OPERA
