微中子質量上限再創新低!KATRIN實驗顛覆粒子物理認知
科技
04-11
最新實驗資料顯示,這種神秘的次原子粒子可能比科學家原先認知的還要輕盈。位於德國的KATRIN實驗團隊日前宣佈,微中子的質量上限從原先的0.8電子伏特大幅下修至0.45電子伏特,幾乎砍半的突破性發現刊登於《科學》期刊。
作為宇宙中最捉摸不定的基本粒子,微中子長年被認為可能完全沒有質量。如今雖然確認其具有質量,卻仍比其他粒子輕上百萬倍——連電子的百萬分之一都不到。這個「為什麼微中子如此輕盈」的謎題,已成為當代粒子物理學最關鍵的課題之一。
KATRIN實驗採用獨特方法:透過觀測氚(氫的放射性同位素)衰變時釋放的電子能量,間接推算伴隨產生的反微中子質量。研究團隊分析高達3,600萬個電子資料,從能量分佈中捕捉到微中子質量留下的細微線索。
卡內基美隆大學物理學家戴安娜·帕努指出,這項實驗將持續進行至2025年底。隨著更多資料累積與分析,科學家期待能進一步縮小微中子質量的可能範圍。
值得注意的是,過去天文觀測雖曾推估微中子質量上限,但這種方法建立在現有宇宙學模型的假設上。KATRIN的實驗結果則完全不受理論模型限制,為微中子研究提供更可靠的實測依據。