日本发现中微子可能也有对称性破缺现象

2020-04-01 11:31 来源:未知

研究人员初窥中微子变身全貌

日本发现中微子可能也有对称性破缺现象

日本高能加速器研究机构等参加的一个国际研究团队7月19日宣布,他们首次观察到中微子在飞行过程中变身的一种新模式,进一步推进了物理学界对这一领域的认识。

东京8月8日电日本高能加速器研究机构等日前在美国芝加哥举行的一个国际学术会议上发表报告说,他们发现不仅在夸克中,在中微子中也很可能存在对称性破缺现象,这将有助于揭示宇宙形成之谜。

中微子是一种极难被探测到的基本粒子,中微子能穿透任何物质飞行,共有3种类型,分为电子中微子,μ中微子和τ中微子。这3种中微子被认为可相互转换,这种现象称为“中微子振荡”。据研究人员介绍,这次发现的μ中微子向电子中微子转变的情形,让他们弄清了中微子相互转换的全貌。

根据已知理论,大约137亿年前,宇宙在一次“大爆炸”中诞生,之后出现了夸克、电子等粒子和同样质量但电荷相反的反粒子。粒子和反粒子一旦碰撞,将以光的形式释放能量后湮灭。因此,如果两者始终并存,宇宙中的物质最终将消失殆尽。而现在反物质却几乎全部消失了,形成了由物质构成的宇宙。

研究团队从2010年开始进行实验,在茨城县东海村的加速器设施“J―PARC”制作出μ中微子后,向295公里外的“超级神冈”中微子检测装置发射,实验由于东日本大地震曾中断一年多。

对称性破缺理论是解释这一现象的一个理论。科学家认为,反粒子幸存几率不如粒子,是因为除电荷相反外,还存在其他微小差异,这种粒子和反粒子的性质差异被称为“对称性破缺”,它的机制是亚原子物理学的一大谜团。

“超级神冈”每天有来自“J―PARC”的300亿个中微子通过,能检测出的只有1个左右。截至今年4月,研究小组共检测出532个中微子,其中28个属于电子中微子,其余都是μ中微子。研究人员分析后,断定这些电子中微子是由μ中微子转换而来。

日本科学家小林诚和益川敏英因发现有关对称性破缺的起源而获得了2008年诺贝尔物理学奖。他们于1972年在标准模型框架下就特定对称性破缺的起源给出了解释。他们当时预言,标准模型中必须包括一些当时还未发现的夸克,夸克是比质子和中子等亚原子粒子更基本的粒子。之后20多年时间内,他们预言的夸克逐一被发现。

TAG标签: 必威体育官网
版权声明:本文由必威体育官网发布于科技中心,转载请注明出处:日本发现中微子可能也有对称性破缺现象