科学家再次证明，中微子真的非常非常小

一项新的测量发现，宇宙中最微小的粒子的质量不超过电子质量的百万分之一。

物理学家对难以捉摸的中微子（宇宙中已知最小的粒子之一）的大小设定了新的限制，相比之下，这一限制使其他亚原子粒子看起来和黑洞一样大。

在本周《科学》杂志上发表的一项新研究结果中，研究人员对这种微小粒子的质量设定了一个新的上限：不超过0.45电子伏特（eV）。作为背景，这还不到电子质量的百万分之一，而电子的质量相对较大，为511000电子伏特。所以，是的，中微子非常轻。

每秒都有数万亿个中微子穿过你的身体，但它们很小，相互作用也很弱，你感觉不到。

中微子是唯一已知的质量未知的基本粒子，尽管这些基本粒子与标准模型的配合程度仍存在疑问。精确地测定中微子的质量可以对宇宙规律提供深刻的见解。中微子是否像其他粒子一样从希格斯玻色子中获得质量？还是有某种全新的机制在起作用？

进入卡尔斯鲁厄氚中微子实验，或KATRIN，一个75英尺长（23米长）的飞艇形真空室。科学家们在真空室中监测氚的放射性衰变；当氚衰变时，它会释放出电子和反中微子。研究人员不能直接测量反中微子（它们像什么都没有一样穿过物质），但他们可以（也确实）研究剩余电子的能量，从而推断出缺失粒子的质量。

在分析了259天的数据后，KATRIN团队能够将之前对中微子质量的最佳估计（0.8 eV）削减近一半。但他们还没有完成；当整个1000天的数据集被处理完毕时，研究小组希望将质量限制降低到0.3 eV，甚至0.2 eV。

中微子在亚原子袖子里仍然有很多把戏。正如马克斯·普朗克研究所的物理学家苏珊娜·默滕斯所说，KATRIN合作项目的测量可能是进入新物理学的后门，也可能是更好地理解早期宇宙是如何进化的。

今年2月，另一个研究小组在地中海深处探测到能量最高的中微子（由于其神秘的性质，也被称为“幽灵粒子”），表明这些粒子可能是由物质和宇宙微波背景（宇宙中最古老的可见光）之间的相互作用发射出来的。

如果中微子的质量更大 —— 大约1电子伏特 ——KATRIN合作项目就能找到它的实际值。但由于粒子如此之小，可能需要一种新的改进的探测器 —— KATRIN ++ —— 来精确测量它的质量。

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