学霸从改变开始

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第530章 练手之地(2/2)


    只不过,除此之外,到底还有多少种中微子,是人们所不了解的。

    中微子的一个性质是它们的静质量。

    理论上,中微子的静质量可能不等于0,而有一定的值。

    但实验上,只知道中微子质量的上限值,却还没有人能准确地测出中微子质量的值。

    举个例子,电子中微子,只有一个实验组给出了质量不等于0的结果。

    而其他实验组,都只给出它们质量的上限值。

    因此,由于结果的不一致,关于中微子质量的定论,始终没有。

    而近年来,人们对于是否存在重中微子的问题,有许多猜测和议论。

    许多物理学家认为在弱相互作用中出现的中微子,包括参与原子核β衰变的电子中微子和伴随μ子衰变的μ子中微子,实际上都是一种称为轻中微子的v1,和另一种称为重中微子的v2的混合。

    v1值得就是它们的质量很小,接近于0。

    v2则是指它们质量较大。

    而这种轻中微子和重中微子混合的这种假象,正成为当前物理学家们活跃研究的课题。

    如果确实存在这种混合,那么怎样用实验直接证实它呢?

    答案正是测量和分析原子核β衰变和β射线能谱。

    此外,轻中微子和重中微子的混合,会引起中微子振荡现象。

    也就是弱相互作用中微子的性质,会在传播过程中发生振荡式的变化。

    根据以往的实验来看,原子核β衰变发生的β射线,具有连续的能谱。

    把能谱中β射线的强度,作一函数变换后,对β射线的能量进行苟里标绘,会得到一条直线。

    但是,如果在β衰变中,存在轻中微子和重中微子的混合,而且发生β衰变的原子核,能量足以发生重中微子。

    那么,β能谱将包括发射轻中微子成分的能谱,和发生重中微子成分的能谱两部分。

    根据轻中微子和重中微子的混合百分比,也就是混合强度,这两部分的能谱各占一定比例。

    就会造成,由于总的β能谱是两部分的叠加,这是苟里标绘,就不再是一条直线了。

    这就是说,如果存在轻中微子和重中微子的混合,β能谱在相应于发生重中微子的能量处,苟里标绘上,将会出现一个转折。

    因此,测量和分析β能谱的形状,就可以发现重中微子的存在。

    此外,可以由这个转折出现的能区,确定重中微子的质量,由这个转折的大小,确定重中微子混合的程度。

    最早在1985年,加拿大实验物理学家辛普森用测量和分析氚原子核β能谱的方法,来寻找重中微子。

    通过这次的实验,辛普森宣布,在氚的β衰变中,发现了质量为171kevc的重中微子,其混合强度为3%。

    辛普森随后于哈佛大学进行了该项实验的报告会。

    也引起了到会物理学家们很大的兴趣。

    只是,辛普森的实验,有许多细节问题,是解释不清的。

    举个例子,辛普森是用测量低能β能谱的办法,来寻找重中微子的。

    但我们都知道,在测量低能β能谱时,严重的问题是,实验中低能β能谱的畸变。

    这种畸变,很容易由低能β射线的散射和能量损失所引起。

    而且这种畸变,会造成重中微子混合的假象!

    氚的β射线能量特别低,所以这个问题,尤为严重!

    &#21434&#21437&#32&#21486&#21486&#23567&#35828&#32&#100&#105&#110&#103&#100&#105&#110&#103&#120&#105&#97&#111&#115&#104&#117&#111&#46&#99&#111&#109&#32&#21434&#21437&#12290也因此,面对诸多的疑问,辛普森的实验,必须进行重新校验。

    其校验结果,自然略显遗憾。

    其后,许多物理学家也在致力于寻找重中微子的存在。

    只可惜,到目前为止,物理学家们,还无法精确测量它们的质量。

    同时,由于中微子是中性粒子,目前也无法判定中微子的反粒子,是否是其自身。

    如果是,中微子称majorana粒子,否则成为dirac粒子。

    意大利gerda实验,目前正在利用中微子双β衰变进行判断。

    但目前还没有看到majorana粒子信号。

    陈舟他们此次的实验,便是同时进行粒子信号的判断,以及寻找重中微子,并精确测量它们的质量。

    酒店房间里。

    从实验室回来的陈舟,此刻正在翻阅着文献资料。

    “中微子的质量本征态和味道本征态不一致,导致中微子可以出现混合,混合通过幺正矩阵pmns矩阵表征……”攫欝攫&#21434&#21437&#32&#20113&#36713&#38401&#32&#121&#117&#110&#120&#117&#97&#110&#103&#101&#46&#111&#114&#103&#32&#21434&#21437

    “中微子混合意味着,不同味道的中微子在传播过程中,会相互转化,也就是‘中微子振荡’现象……”

    “理论计算显示,中微子振荡由pmns矩阵和中微子质量差共同决定……”

    陈舟习惯性的拿着笔,点着书桌上的草稿纸。

    就目前的pmns矩阵的参数来看,这里面牵扯的问题,有点多。

    有3个混合角θ12、θ13和θ23,有1个cp破坏相角δ,2个majorana相角α1、α2。巘戅云轩阁yun&#戅

    其中majorana相角仅在中微子是majorana粒子时,才有物理意义。

    陈舟拿起笔,圈了一下pmns矩阵,以及这些参数问题。

    用笔在旁边写下:“用数学的方式,从理论上解答。”

    随后,他开始继续翻阅文献资料。

    就目前的研究进展来看,2016年华国的大亚湾中微子实验,将θ13的精度提高到4%,仍然是世界最精确值。

    看到这时,陈舟的嘴角不禁勾起了一抹弧度。

    他觉得,如果把cern这里,当做练手之地。

    等回到华国,再在大亚湾中微子实验里,大展拳脚,也不是不可以。

    不过,即使是练手之地,陈舟也没打算糊弄完事。

    别的不说,爆肝研究的状态,他已经准备就绪。

    只不过,正当陈舟全身心投入研究时。

    他的手机,突然响了起来。

    看到来电显示后,陈舟轻轻挑了挑眉。

    看来,先前准备的一件事,似乎有着落了。

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