最新實驗結果未能支持驗證惰性中微子存在
科技日報北京12月4日電（記者張佳欣）3日《自然》雜志同時發表兩項研究，再次對長期困擾物理學界的惰性中微子假說進行了檢驗。結果顯示，相關實驗并未發現任何額外類型中微子的證據，測量結果與標準模型預測基本一致，從而削弱了存在第四種類型的中微子——惰性中微子的可能性。
中微子是宇宙中數量僅次于光子的基本粒子，已知分為電子、繆子和τ三種類型，其能夠在這三種類型之間來回“變身”，即發生振蕩。過去幾十年的洛斯阿拉莫斯實驗、MiniBooNE實驗以及多項“鎵異常”實驗都曾給出難以解釋的結果：有的觀測到電子中微子數量“過多”，有的觀測到“偏少”。這些異常曾被解讀為存在一種或多種惰性中微子的可能證據。
此次發表的第一項研究來自美國費米國家加速器實驗室的MicroBooNE實驗。研究團隊對繆子中微子在短距離傳播過程中轉變為電子中微子的情況進行了精確測量。與此前MiniBooNE實驗相比，此次使用的探測器能更清晰地區分電子信號與其他干擾事件。分析結果顯示，觀測到的電子中微子數量與標準模型預期基本一致，沒有出現MiniBooNE所報告的異常多出的現象。這一結果以95%的置信度排除了包含單一惰性中微子的理論模型，為此前的“異?！碧峁┝酥匾獧z驗。
另一項研究來自德國卡爾斯魯厄氚中微子質量實驗。該實驗以測量氚衰變末端電子能譜為核心，間接推算出中微子質量，同時檢驗是否存在惰性中微子。理論上，惰性中微子會在能譜中留下可測量的異常信號。然而，該實驗最新數據并未發現任何與惰性中微子相關的特征。這也使得長期存在的“鎵異?！苯忉屖艿教魬?。
值得注意的是，盡管最新實驗結果未支持惰性中微子的存在，但科學家并未完全排除第四類中微子存在的可能性。理論物理學家認為，可能還存在其他中微子狀態，只是目前的技術尚無法探測到。
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