中新網(wǎng)北京10月23日電 (記者 孫自法)國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《自然》最新發(fā)表一篇粒子物理學(xué)論文稱，分別位于美國(guó)、日本的NOvA和T2K中微子實(shí)驗(yàn)，通過加強(qiáng)國(guó)際合作取得對(duì)中微子行為的進(jìn)一步認(rèn)知，從而增進(jìn)科學(xué)家們對(duì)中微子振蕩這一過程的理解，或能用于探索宇宙中的正反物質(zhì)不對(duì)稱。
分別位于日本、美國(guó)的T2K和NOvA均為長(zhǎng)基線實(shí)驗(yàn)，可通過比對(duì)各探測(cè)器記錄的數(shù)據(jù)，合作研究中微子的行為特性。(圖片來自T2K與NOvA合作組)。施普林格·自然 供圖該論文介紹，中微子是有望揭示宇宙物質(zhì)起源的微小基本粒子，但由于與物質(zhì)發(fā)生微弱的相互作用，所以很難研究。中微子有不同的形式，或稱“味”，這些“味”會(huì)在中微子振蕩過程中發(fā)生演化。研究這個(gè)過程能揭示中微子質(zhì)量的許多細(xì)節(jié)以及這些“味”如何混合，包括中微子或反中微子(中微子對(duì)應(yīng)的反物質(zhì))的振蕩方式是否有差異，或不對(duì)稱。
確定不對(duì)稱或能解釋當(dāng)前宇宙中物質(zhì)多于反物質(zhì)的起源。近幾十年的中微子振蕩實(shí)驗(yàn)帶來了一些見解，但仍有很多問題有待解答。
作為兩個(gè)現(xiàn)役的長(zhǎng)基線中微子振蕩實(shí)驗(yàn)，NOvA和T2K能探測(cè)從一個(gè)加速器設(shè)施到一個(gè)大型探測(cè)器、穿過地球數(shù)百千米的中微子。在本項(xiàng)研究中，合作研究團(tuán)隊(duì)對(duì)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)集進(jìn)行聯(lián)合分析，發(fā)現(xiàn)了與中微子質(zhì)量和基本對(duì)稱相關(guān)的新限制條件。兩個(gè)數(shù)據(jù)集之前都被分析過，但這次的聯(lián)合分析提升了結(jié)果的統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性，并取得了對(duì)中微子質(zhì)量差異以及中微子-反中微子振蕩不對(duì)稱的更精確測(cè)量結(jié)果。
開展T2K實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的日本超級(jí)神岡探測(cè)器內(nèi)部(圖片來自超級(jí)神岡合作組)。施普林格·自然 供圖合作研究團(tuán)隊(duì)指出，這些結(jié)果提供了對(duì)控制中微子與反中微子振蕩差異的參數(shù)的精確估算。雖然沒有直接觀測(cè)到中微子與反中微子的不對(duì)稱，但數(shù)據(jù)提示兩種粒子間可能存在違反對(duì)稱性的情況。
他們認(rèn)為，結(jié)合這些分析能交叉互補(bǔ)NOvA和T2K這兩個(gè)中微子實(shí)驗(yàn)的靈敏度，并彰顯出合作的價(jià)值。(完)·