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解密“鬼魂粒子”中微子怎么与原子核互动?

该横截面图展现了与中子-原子核相互作用之于能量的改变趋势中微子,从世界来历时一直到今日都是世界中最为丰厚的粒子之一。科学家常常把这种由太阳核聚变反响产生的很多物质称为“鬼魂粒子”。每秒钟就有数万亿的中…

该横截面图展现了与中子-原子核相互作用之于能量的改变趋势

中微子,从世界来历时一直到今日都是世界中最为丰厚的粒子之一。科学家常常把这种由太阳核聚变反响产生的很多物质称为“鬼魂粒子”。每秒钟就有数万亿的中微子倾泻在地球上,悄然无声穿过地球,似乎它们并不存在。《物理谈论X》当地时刻9月28日发文称,一个世界研讨小组初次构建了精密模型以解开关于中微子的很多疑团之一——它们怎么与原子核产生相互作用。原子核,即由质子和中子(总称“核子”)被强力绑缚而成的杂乱体系。这一知道关于解开一个更大的谜题至关重要:为什么中微子在太空或物质中“游览”时会奇特地产生三种不同类型形变。

为解开中微子的重重疑团,费米国家加速器试验室别离使用MiniBooNE和NOvA两类粒子探测器进行了两组试验。在这些试验中,科学家们在粒子加速器中生成一股激烈的中微子流,然后别离用MiniBooNE和NOvA探测器捕获它们。MiniBooNE可在中微子运动一段时刻后将其捕获,而NOvA则在中微子长达500英里的旅途中将其捕获。

MiniBooNE和NOvA两台探测器选用的原子核来自碳-12同位素,它有6个质子和6个中子。在得知中微子类型的原始散布状况后,试验人员进一步收集了中微子在探测器中与原子核产生相互作用的相关数据。依据这些信息,他们可以核算出中微子类型随时刻及间隔改变而产生的改变。模型核算所得的中微子弹性截面数据与理论预期简直共同,这表明了该模型的有效性。

鉴于中微子难以捉摸的特性,要对其反响进行全面描绘是一项艰巨的应战。该小组根据中微子与单个核子或核子对的相互作用而树立的核物理数据模型,迄今为止最为准确。Noemi Rocco是美国阿贡国家试验室物理部和费米试验室的博士后研讨人员,他解释道:“咱们的研讨模型是首款能在如此微观的层面上模仿这些相互作用的模型。前期的办法没有这么精准。”该试验室的核物理学家Alessandro Lovato弥补道:“探测器中的原子核越大,中微子与它们产生相互作用的可能性就越大。未来咱们方案使模型引证更大原子核的数据来支撑其他试验。”

科学家们期望中微子及其反粒子振动的完好图景最终会掀开奥秘面纱。这将有助于回答“为什么世界是由物质而非反物质构成”这一关于世界的基本问题。

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