以前所未有的能量測量中微子相互作用率

伯爾尼大學(xué)高能物理實(shí)驗(yàn)室的研究人員組成的團(tuán)隊(duì)利用歐洲核子研究中心的大型強(qiáng)子對撞機(jī) (LHC) 成功測量了前所未有的高能中微子的相互作用率。這項(xiàng)研究發(fā)表在《物理評論快報(bào)》上。

更好地理解這些難以捉摸的基本粒子有助于回答為什么宇宙中的物質(zhì)比反物質(zhì)多的問題。

中微子是宇宙早期發(fā)揮重要作用的基本粒子。它們是進(jìn)一步了解自然基本定律的關(guān)鍵，包括粒子如何獲得質(zhì)量以及為什么物質(zhì)比反物質(zhì)多。

盡管它們是宇宙中最豐富的粒子之一，但由于它們幾乎不與物質(zhì)發(fā)生相互作用，因此很難被探測到。因此它們通常被稱為“幽靈粒子”。

中微子已被人們認(rèn)識了幾十年，并且對于建立粒子物理學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)模型非常重要。然而，迄今為止物理學(xué)家研究的大多數(shù)中微子都是在專門建造的設(shè)施中產(chǎn)生的低能中微子。

FASER 國際合作組織包括來自伯爾尼大學(xué)高能物理實(shí)驗(yàn)室 (LHEP) 的研究人員，成功測量了電子中微子和μ子中微子(中微子的兩種亞型)與迄今為止最高能量(1 太電子伏特或 TeV)原子核的相互作用率。

此次測量是使用 FASER 實(shí)驗(yàn)的 FASERν 探測器進(jìn)行的，該探測器用于測量歐洲核子研究中心 (CERN) 大型強(qiáng)子對撞機(jī) (LHC) 中粒子碰撞產(chǎn)生的中微子。值得注意的是，這是 LHC 實(shí)驗(yàn)中首次觀測到電子中微子。

粒子物理學(xué)家、伯爾尼大學(xué)高能物理實(shí)驗(yàn)室(LHEP)FASER 小組負(fù)責(zé)人 Akitaka Ariga 表示：“這一研究結(jié)果意義重大，因?yàn)檠芯咳绱烁吣芰康闹形⒆涌梢宰屛覀兏钊氲亓私庾匀坏幕疽?guī)律，研究罕見過程，甚至可能發(fā)現(xiàn)新的物理現(xiàn)象。

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