中微子以新的方式捕捉“形状转变”

日期:2017-05-01 05:26:38 作者:阎屎 阅读:

大卫·希加(David Shiga)以一种前所未有的方式,自发地将中微子从一种类型翻转到另一种类型对这种行为的进一步观察可以揭示物质如何在宇宙中反物质主导中微子是物理学中最滑的粒子之一它们很少与普通物质相互作用,但已经建立了大量的实验来检测它们产生的闪光中微子有三种已知的类型或风味:电子,μ子和tau几项实验已经发现一些口味可以自发地转变为其他口味的证据,这种现象称为中微子振荡例如,μ子中微子可以变成tau中微子现在,一项名为T2K的日本实验的结果暂时在允许的类型列表中添加了一种新的转换 - 将μ子中微子变为电子中微子 T2K在日本东海的J-PARC加速器产生μ子中微子,并将它们发射到295公里外的Kamioka的Super-Kamiokande中微子探测器它于2010年2月开始运作,并于3月停止收集数据,当时日本遭遇了9级大地震周三,该团队宣布,在J-PARC开始的六个μ子中微子似乎已经转变为电子中微子,然后到达Super-Kamiokande,在那里被发现这是第一次有人看到电子中微子出现在以μ子中微子开始的粒子束中 “它显示了我们实验设计的强大功能,只有2%的设计数据,我们已经成为世界上寻找这种新型振荡的最敏感实验,”日本KEK粒子物理实验室的T2K发言人Takashi Kobayashi说 然而,结果仍然是试验性的,因为看到的事件数量很少,并且由于可能 - 被认为是罕见的 - μ子中微子可能被错误地识别为电子中微子尽管如此,研究人员表示,实验误差在他们分析的数据量中只应给出1.5个错误事件产生六个虚假事件的可能性仅为0.7%变换似乎相对频繁地发生这意味着一旦实验再次开始运行,研究人员将能够快速积累更多事件地震引发了用于使中微子不对准的加速器经过调整后,研究人员希望在年底前重新开始实验研究人员最终可能会用一束μ子反中微子重新运行实验,看看他们的行为是否与他们的正常物质不同如果发现差异,它可以帮助解释为什么宇宙中存在优势物质标准理论认为物质和反物质是在宇宙的第一个瞬间产生的,但由于未知的原因,物质占了上风在早期宇宙中涉及中微子和反中微子的反应可能会扭曲物质和反物质生成的比例,导致我们物质主导的宇宙 “对于物质和反物质来说,你需要一些新的物理定律,中微子物理学是你可以制定这些定律的地方,”伦敦帝国理工学院的大卫·沃克说,他是T2K合作的成员最近在美国进行的MiniBoone实验发现了T2K所见的反物质版本的暗示 MiniBoone发现μon反中微子有时会变成电子反中微子的迹象但物理学家仍然对MiniBoone的结果感到困惑根据实验的设计,它不应该看到振荡,除非有一种或多种额外类型的中微子是无菌的,这意味着它们比常规中微子更不愿与物质相互作用相比之下,可以在不调用无菌中微子的情况下适应T2K结果 T2K合作已将新结果(pdf)提交给Physical Review Letters更多关于这些主题: