物理學家發現了最小的「鬼粒子」

宇宙中到處都是中微子，但我們卻看不見它們，它們掩藏在普通物質中間。我們完全不了解中微子，甚至不了解它的重量。但是我們知道中微子有改變整個宇宙的潛力。由於中微子有自己的力量，我們能夠藉助宇宙來衡量中微子的重量。

在物理學中，這種最小的粒子的狀態會改變整個銀河系以及其它巨大天體結構的狀態。如果想要描述宇宙的行為， 我們必須考慮宇宙中最小的構成。在即將發表於《物理評論快報》的最新一期的論文中，研究人員通過對宇宙的精確測量反推了最輕的中微子的質量（中微子有三種不同的質量）。

研究人員從《重子震蕩光光譜學調查》中採集了大約110萬個星體的旋轉情況，然後把相關數據和其它宇宙中的信息綜合起來，接著，研究人員在地球上進行規模較小的中微子實驗，並且把所有相關信息都輸入電腦。

英國倫敦大學學院天體物理學博士生和本研究的共同作者 Andrei Cuceu表示：「我們花費了50萬小時來運行相關的數據。這幾乎等於單一處理器花費六十多年的結果。」這一項目推動了宇宙學大數據分析的發展。

實驗的結果並不能提供最輕的中微子的確切質量，但又確實縮小了質量的範圍。這種類型的中微子的質量不大於0.086電子伏。或者說，單一電子的質量是中微子質量的600萬倍。

論文作者表示，這一數字設置了中微子質量的上限，而非下限。因為，最輕的那種中微子有可能完全沒有任何質量。

然而，物理學家能夠確定的是，在三種中微子中，至少有兩種中微子是有一定質量的，而且，二者的質量可能還存在一定的關係。同時，論文也為三種中微子味荷質量之和設置了上限，它們加起來不超過0.26 電子伏。

令人困惑的是，中微子的三種質量與中微子的三種味荷並不一致： 根據費曼實驗室的數據， 中微子有三種味荷，分別是電子、介子和頭（tau），根據費曼實驗室的說法，中微子的每一種味荷都是由三種質量混合而成的。因此，一個確切的tau型中微子中含有一些第一類質量的中微子、也含有第二類質量的中微子和第三類質量的中微子。1998年獲得諾貝爾物理學獎的一項發現表明：正是因為中微子有不同的質量種類，它們可以在不同味荷之間來回變換。

論文的作者表示，物理學家也許永遠不會真正了解三種中微子的確切質量，但卻可以通過在地球上的實驗和在太空中的測量縮小它們的質量範圍。物理學家越能精確測量這些在宇宙中微小而無所不在的存在，他們對宇宙解釋也就越準確。

蝌蚪五線譜編譯自space，譯者 晴空飛燕，轉載須授權

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！