物质为何成为世界主宰?中微子新发现或可解答
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世界是由什么主宰的呢?它又为什么会成为世界的主宰呢?虽然宇宙大爆发曾释放出等量的物质和非物质,但宇宙却是由物质主宰的,它战胜了反物质,成为了世界的主宰。近日,科学家基于日本T2K大型粒子探测实验宣布他们发现了中微子之间的第三种“转换”——μ中微子“变身”为带电中微子。这一研究发现将初步回答了为何宇宙是由物质组成,而不是由非物质组成的问题,这将物质主宰世界原因的探索研究向前推进一大步,对于宇宙的研究也是一个新的突破。
中微子有3种:带电中微子、τ中微子和μ中微子,是组成自然界的最基本粒子之一,但它们只参与非常微弱的弱相互作用,几乎很少与物质发生反应,因此,中微子的检测非常困难。现在,科学家们观测到了第三种“转换”—μ中微子变成带电中微子。
科学家们在日本质子加速器(J-PARC)中制造了μ中微子,并射向距离295公里的超级神冈探测器,结果发现,其中的6个μ中微子在到达探测器前,就已“变身”为带电中微子。科学家们希望于明年年底使用一束μ反中微子束重复该实验,以查看其行为与μ中微子的差异。这种差异将有助于科学家们解释物质为何会在宇宙中占据优势地位。标准理论模型认为,宇宙大爆炸制造出了同样多的物质和反物质,但不知为何,物质脱颖而出,反物质似乎“销声匿迹”。
但是,物理学家们仍然对迷你助推器中微子实验的结果感到疑惑。基于该实验的设计初衷,它应该不会看到振荡,除非存在着一种或多种其他更加“懒惰”的中微子。T2K的实验结论则同所谓的“懒惰”中微子无关。虽然这次的发现对于整个探索之路来说很微不足道,但它对于T2K和高能物理学来说是一个很重要的发现。科学家们估计,到2013年夏季,他们将找到更多与“中微子振荡”有关的秘密,从而更好地理解宇宙。