据一直在寻找宇宙的一个重要组成部分的科学家称，物理学的一个新篇章已经开启。 一项重要的实验被用来寻找一种难以捉摸的亚原子粒子：构成我们日常生活的物质的一个关键组成部分，这次搜索未能找到这种被称为为sterile neutrino的亚原子粒子，这现在将引导物理学家走向更有趣的理论，以帮助解释宇宙是如何形成的。

科学技术设施委员会（STFC）的执行主席马克-汤姆森（Mark Thomson）教授将这一结果描述为"相当激动人心"，该委员会资助了英国对Microboone实验的贡献。这是因为相当一部分物理学家一直在以为sterile neutrino的存在是一种可能性为基础发展他们的理论。

Microboone实验的基地位于伊利诺伊州巴达维亚的美国费米国家加速器实验室（Fermilab）就在芝加哥城外。但是来自许多国家的物理学家都参与了这个项目。Microboone的电子架位于探测器的正上方，在一个平台上，可以阻挡可能影响结果准确性的大量宇宙辐射。

中微子是幽灵般的亚原子粒子，它们渗透在宇宙中，但几乎不与我们周围的日常世界发生互动。每一秒钟，都有数十亿个中微子穿过地球--以及生活在地球上的每个人。

中微子有三种已知的形态：electron, muon 以及 tau。1998年，日本研究人员发现，中微子在旅行过程中会从一种变成另一种。

目前的亚原子物理学"大理论"--即所谓的标准模型--无法完全解释这种转换。一些物理学家认为，找出中微子具有如此微小的质量的原因--这就是使它们能够改变形态的原因--将使他们更深入地了解宇宙是如何运作的，特别是宇宙是如何产生的。

目前的理论表明，在大爆炸之后不久，存在着等量的物质和其阴暗的镜像反物质。然而，当物质与反物质相撞时，它们会猛烈地相互湮灭，释放出能量。如果早期宇宙中的物质数量相等，它们应该相互抵消。相反，今天的宇宙大部分是由物质构成的，反物质的数量要少得多。

一些科学家认为，包含中微子转换在内的一些宇宙行为，使一些物质在大爆炸后得以存活，并创造了构成宇宙的行星、恒星和星系。

20世纪90年代，美国能源部新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室的一项名为"液体闪烁器中微子探测器"的实验发现，产生的电子中微子比三中微子转换形态理论所能解释的要多。这一结果在2002年的一次单独实验中得到了证实。

物理学家们提出了第四种中微子的存在，称为sterile neutrino。他们认为这种形式的粒子可以解释电子中微子的过度生产，关键是可以深入了解为什么粒子会改变形态。

它们被命名为sterile neutrino，因为它们被预测为根本不会与物质发生相互作用，而其他中微子可以--尽管非常少。探测到不育中微子将是亚原子物理学中比希格斯玻色子更大的发现，因为与其他形式的中微子和希格斯粒子不同，它不是当前物理学标准模型的一部分。

一个由来自五个国家的近200名科学家组成的团队开发并建造了微型助推器中微子实验，或称Microboone，以便找到它。Microboone由150吨的硬件组成，其空间大小相当于一辆货车。它的探测器高度敏感：它对亚原子世界的观察被比喻为以超高清的方式观察。

该团队现在宣布，对该实验收集的数据进行的四次单独分析显示，"没有暗示"sterile neutrino的存在。但这一结果与其说是故事的结束，不如说是新篇章的开始。

费米实验室的萨姆-泽勒博士说，未探测到并不意味着与之前的发现相矛盾。

"先前的数据并没有说谎，但有一些非常有趣的事情发生，我们仍然需要解释。数据正在引导我们远离可能的解释，并指向更复杂、更有趣的东西，这真的很令人兴奋。"

曼彻斯特大学的贾斯汀-埃文斯教授认为，最新发现所带来的难题标志着中微子研究的一个转折点："每次我们研究中微子，我们似乎都会发现一些新的或意想不到的东西。"Microboone实验室的结果把我们带入了一个新的方向，我们的中微子项目要去探寻其中一些谜团的真相。"

【来源：cnBeta.COM】

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