科技日報北京4月5日電 記者張夢然
英國《自然》雜誌發表了一項粒子物理學重大突破:鍺探測器陣列(GERDA)實驗的物理學家完成了首次無背景干擾搜索,
一些粒子物理學經典模型的擴充理論通過假設中微子是其自身的反粒子, 來解釋為何現在的宇宙中物質多於反物質。 如果假設成立, 那麼就應存在名為“無中微子雙β衰變”的放射性衰變——原子核衰變放射兩個電子而不放射中微子。 換句話說, 只有在中微子是其自身的反粒子的情況下, “無中微子雙β衰變”才能發生, 而中微子將是唯一適用於物質和反物質混合的物質粒子。
但是, 由於“無中微子雙β衰變”的半衰期至少是宇宙年齡的15個數量級,
GERDA合作組最新報告了實驗Ⅱ期的首批資料。 GERDA位於義大利格蘭薩索國家實驗室地下1400米深處, 能夠非常有效地過濾掉背景電磁波譜, 其團隊成員包括德國圖賓根大學、慕尼克工業大學、馬克斯·普朗克核子物理研究所等歐洲數十個科研機構的物理學家。 研究者此次在35.6公斤的76Ge同位素中搜尋了“無中微子雙β衰變”。 團隊成員報告稱, 他們通過排除背景信號, 完成了該領域的首個無背景實驗——但是, 他們並未發現“無中微子雙β衰變”跡象。
在《自然》雜誌上本篇論文相應的新聞與觀點文章中, 美國杜克大學科學家菲力浦·巴爾博表示, 物理學家們一直都在搜尋神秘的放射性衰變形式,
總編輯圈點
中微子被稱作幽靈粒子, 因為它很難與其他粒子反應, 難以探測, 所以是我們瞭解最少的基本粒子。 科學家在核電站旁的山洞和南極的冰層裡設置了捕捉裝置, 期望從海量信號裡篩出稀少的有用資料。 “中微子為自身的反粒子”是一個誘人的理論, 儘管義大利的實驗沒有給出肯定的答案, 但科學家們不會輕易放棄這一假說。 未來, 中國在建的江門實驗裝置也會揭示中微子的更多秘密。