无菌中微子:不应存在的神秘粒子可能需要“新

在20世纪90年代,位于新墨西哥州洛斯阿拉莫斯的液体闪烁体中微子探测器(LSND)在对称为中微子的微小基本粒子的实验中发现了一种奇怪的异常现象。它发现了远远超过应有可能的某种类型。现在,经过多年的争议和相互矛盾的结果,在芝加哥附近的费米国家加速器实验室进行的一项名为MiniBooNE的实验似乎支持旧的LSND结果。研究人员认为这可能是传说中极具争议的基本粒子的证据。 MiniBooNE团队最近将他们的结果上传到学术预印本服务器arXiv。 Getty Images中微子是比原子小的微小粒子。它们以奇怪而神秘的方式移动,穿过数十亿的物体和我们的身体,几乎没有影响。这些颗粒在巨大成功的粒子物理标准模型预测的三种“风味”中振荡:电子,μ子和头。从2002年开始,MiniBooNE将中微子撞向一个巨大的油箱,并监测从μ子到电子的变化。实验检测到的电子中微子比预测的多了几百个。对这种差异的一种解释是存在一种难以捉摸的第四种中微子:“无菌”的中微子,它只通过引力相互作用。其他三种中微子类型可以通过宇宙的弱力相互作用。无菌中微子(如果存在的话)比μ子中微子重,这种更大的质量可能意味着它们更频繁地在不同的中微子类型之间振荡。更多的振荡意味着要检测更多的电子中子。阅读更多:幽灵粒子已经停止在他们的轨道上 - 这一发现可以释放更高维度的空间如果结果在未来的研究中得到证实,他们会要求进行基本的物理重写。 “这将是巨大的,超出了标准模型,需要新的粒子......以及一个全新的分析框架,”杜克大学的粒子物理学家Kate Scholberg告诉Live Science。 Scholberg没有参与这项研究。但由于MiniBooNE项目的限制,无菌中微子的存在还远未确定。事实上,该论文已经在科学论坛上引起争议。 “我对这个结果感到非常兴奋,但我还没准备好说'尤里卡!'”麻省理工学院中微子物理学家珍妮特康拉德,MiniBooNE合作伙伴的成员更多信息:深入地下,科学家正在寻找宇宙中最难以捉摸的粒子尽管它可能无法证明存在第四种中微子类型,但该项目揭示了标准模型的可能限制。 “标准图片还有其他潜在的裂缝,”卡内基梅隆大学的物理学家斯科特·多德尔森告诉广达。 “中微子悖论可以指向一个新的,更好的模型。”“显然有一些东西需要理解,我当然希望它是第四个中微子,”纽约大学理论物理学家Neal Weiner告诉广达。 “那就是说,这将是超出标准模型的第一个被发现的粒子,因此证据的门槛显然非常高。”