中微子“蛛丝马迹”首次现身大型强子对撞机

展全思梦 2025-11-02 03:40:17

中微子“蛛丝马迹”首次现身大型强子对撞机

中微子“蛛丝马迹”首次现身大型强子对撞机字体：小中大分享到：中微子“蛛丝马迹”首次现身大型强子对撞机2021-11-30 08:20:30来源：科技日报

据物理学家组织网近日报道，美国科学家领导的国际正向搜索实验(FASER)团队通过分析LHC提供的数据，首次在欧洲大型强子对撞机(LHC)上发现了中微子的“线索”。最新研究为深入理解中微子这种难以捉摸的粒子的特性及其在宇宙中的作用迈出了重要一步。

论文合著者、加州大学欧文分校物理学和天文学教授乔纳森·冯(Jonathan Feng)说:“在安装在LHC上的小型乳胶探测器试运行期间，我们首次观测到了6个中微子之间的相互作用。此前，科学家从未在粒子对撞机中探测到这样的迹象。”

中微子是自然界的基本粒子之一，电中性，非常小，很少与其他物质相互作用。已知有三种中微子:电子中微子、子木中微子和陶器中微子。自1956年首次在核反应堆中观测到中微子以来，科学家们已经探测到来自太阳、大气和地球等多个来源的中微子，但在粒子对撞机中还没有探测到。理论上，大多数对撞机中的中微子具有极高的能量，但我们对高能中微子的相互作用知之甚少，因此对撞机中产生的中微子可能会给中微子研究带来新的启示。

研究人员指出，最新的发现为科学家提供了两条关键信息。“首先，它确认了LHC上探测中微子的正确位置；其次，证实了使用乳胶探测器观测这些中微子相互作用的有效性。”

研究设备由铅板和钨板组成，中间交替有乳胶层。在LHC的粒子碰撞过程中，产生的一些中微子会撞击致密金属的原子核，获得的粒子会穿过乳胶层并留下可见的痕迹，这为科学家提供了粒子能量的线索，帮助他们确定中微子的类型。

据报道，由来自9个国家21个机构的76名物理学家组成的FASER团队正在将一种新的乳胶探测器与FASER装置相结合。最新研究的另一位合著者、FASER项目的联合负责人大卫·卡斯帕(David kasper)说:“在新设备的加持下，预计从2022年开始，我们将能够记录超过1万个中微子的相互作用，并探测到有史以来从人造源产生的最高能量的中微子。”

卡斯帕说，科学家此前只观测到了大约10次陶子中微子，预计未来三年这一数字将增加1-3倍。

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