在美国科学促进会：几乎没有质量的中微子可能会揭开一些重大的谜团
中微子很可能是理解宇宙中许多最棘手谜团的关键。
William & 玛丽的曼斯菲尔德物理学教授Patricia Vahle将在华盛顿举行的美国科学促进会年会上就“理解中微子质量的探索”发表演讲
瓦勒是费米国家加速器佳博体育（Fermi National Accelerator Laboratory）组建的一个四人小组的成员，该小组的主题是“用最小的粒子解决最大的谜团”。会议定于2月15日（星期五）上午10点至11点30分举行。
瓦勒说，中微子是宇宙中最丰富的粒子之一。由于它们有趣的特性，物理学家希望对中微子有更全面的了解，以帮助解开AAAS会议标题中提到的那些谜团。
中微子的数量多得令人难以置信，几乎不与物质相互作用。它们有很多排放源，包括核电站和宇宙大爆炸。
“太阳，”她接着说。“每颗恒星都通过核聚变反应产生中微子。一旦这些恒星死亡并变成超新星，它们就会产生大量的中微子。”
瓦勒补充说，中微子离开超新星核心的速度比辐射要快。“它也不受它们遇到的物质的影响，所以中微子可以告诉你一些有趣的事情，关于超新星如何坍缩和坍缩后的演化。”
中微子的另一个多产来源是大气中的宇宙射线相互作用。“每时每刻都有中微子像雨点一样落在我们身上，”她说。
“通常在这一点上，我指出中微子是自然放射性衰变的产物，”valle补充说。“你可能有一个小小的中微子发生器坐在厨房柜台上：香蕉。它们含有少量的放射性钾。”
瓦勒是在费米佳博体育从事中微子实验的众多威廉与玛丽物理学家之一，科学家们在费米佳博体育制造自己的中微子。
“我们制造中微子束，”她解释说。“这些都是控制良好、理解良好的来源，我们可以在研究中使用。”
去年，瓦勒被任命为新星实验的联合发言人，该实验涉及来自近50个机构的200多名科学家。NOvA从伊利诺斯州巴达维亚的费米佳博体育发送一束中微子到明尼苏达州北部的探测器。
瓦勒说，NOvA和其他实验已经揭示了关于这些粒子的许多事情。例如，科学家们发现，中微子有三种“风味”状态：电子、μ子和tau。也有三种质量状态：m1， m2和m3。
这三种风味状态并不是一成不变的。它们在飞行途中振荡——改变味道。对质量和风味的理解是交织在一起的。瓦勒解释说，三种质量和三种口味之间存在联系，但不是直接相关。
“我们称之为电子中微子的中微子实际上是由质量为1、质量为2和质量为3的状态组成的。所以，每一种味道状态都是质量状态的不同组合，”她说。
瓦勒说，中微子，特别是中微子口味和质量之间的关系，似乎不可能复杂，除非你通过量子力学的数学镜头来观察这些现象。
“量子力学其实并不复杂，但它非常不直观，”她说。“这很难让你理解，但数学真的很简单，很优雅。”
她补充说，中微子振荡的核心是量子力学系统的一个非常基本的教科书式的例子，它可以在很长的距离上发挥作用，比如新星的光束源在芝加哥郊外和远在明尼苏达州地下深处的探测器之间的500英里的距离。
她说：“这是一个很好的研究对象，因为这是一个在宏观距离上发展起来的量子现象。”“通常，当你学习量子力学时，它的规模很小，永远不会影响你的日常生活。”
在1998年之前，物理学家的工作理论是中微子没有质量。除了物理学家，没有质量的粒子的想法似乎是一种矛盾修饰法。但是光子和胶子也是无质量的粒子。
valle解释说，科学家们正在努力完成标准模型，即组成宇宙的粒子和相互作用的库存，直到日本的超级神冈实验提供了中微子质量大于零的证据，才在实验中观察到中微子的质量。
Vahle和她的小组成员将讨论自超级神冈以来20年的进展，以及解决中微子质量之谜的下一步。
“我将专注于大众的差异。那是我的专长。但我也会讨论如何测量中微子的绝对质量以及这样做的前景。”“有一个叫做KATRIN的实验即将启动。我们希望它能给中微子的绝对质量带来新的启示。”
