一个世界研讨小组运用了一种新的光谱仪来寻觅和设定中微子质量的上限。在发表于《物理谈论快报》(Physical Review Letters)杂志上的论文中,该小组描绘了他们是怎么提出这个新约束的,以及他们为什么以为发现这个约束很重要。
中微子是奥秘的,科学家们现已找到了它们存在的依据,但仍在尽力了解它们的特性。他们想要知道更多关于粒子的信息,由于它们是如此的丰厚,科学家们信任世界中中微子的数量是原子的10亿倍。许多人还信任,他们掌握着了解前期世界的钥匙,或许还掌握着了解最小层次物理学的钥匙。科学家们特别想确认中微子的一个特性是它的质量。直到最近,人们还以为这些细小粒子底子没有质量,但最近的研讨发现并非如此。迄今为止,科学家们现已采取了三种办法来寻觅答案。第一种是研讨世界微波布景。第二种办法是查找无中子双beta衰变的实例,这是一种极端稀有的状况。第三种办法是测验直接丈量中微子的质量,这种办法不依赖于理论模型。在这项新的研讨中,研讨人员采用了第三种办法。
研讨人员在德国卡尔斯鲁厄理工学院的校园里进行了他们的作业,作为卡尔斯鲁厄氚中微子试验(KATRIN)的一部分。现场运用的中心设备是200吨电子光谱仪。研讨人员用它来研讨氚(一种放射性氢)的衰变。当它衰变时,它一起发射一个电子和一个中微子。经过运用光谱仪丈量开释电子的能量,他们可以计算出中微子质量的估计值,其精度比曾经更高。他们发现其上限为1.1电子伏特,约为从前确认上限的一半。它也十分小,大约比电子小500000倍。