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物理学家有史以来首次在大型强子对撞机上检测到中微子迹象

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IT之家 2021-11-28 16:36

IT之家 11 月 28 日消息,前向搜索实验 (FASER) 合作的物理学家们在 FASERν 试运行期间观察到了六次中微子相互作用,FASERν 是 2018 年安装在欧洲核子研究中心大型强子对撞机 (LHC) 上的紧凑型乳液探测器。

此次产生的首个中微子候选物已被加州大学欧文分校 (UCI) 的物理学家领导的国际 Forward Search Experiment 团队发现,相关成果已发表于期刊《Physical Review D》。

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“在这个项目之前,从来没有在粒子对撞机上看到过中微子的迹象,”论文共同作者、UCI 物理学和天文学特聘教授、FASER 合作项目的共同负责人 Jonathan Feng 说道,“这一重大突破是朝着更深入地了解这些难以捉摸的粒子及其在宇宙中的作用迈出的一步。”

乔纳森・冯认还指出,在试点期间的发现为他的团队提供了两条重要信息。

“首先,它验证了 LHC 处 ATLAS 相互作用点前方的位置是检测对撞机中微子的正确位置,”他表示,“其次,我们的努力证明了使用乳液探测器观察这些中微子相互作用的有效性。”

IT之家了解到,中微子是已知的最轻、相互作用最弱的粒子,但也是宇宙中最丰富的基本粒子,并且已从许多来源(包括太阳和宇宙射线相互作用)中检测到。

它们是粒子物理学标准模型中了解最少的粒子之一,在粒子对撞机中产生的中微子从未被直接检测到。

(对撞机中微子是在高能下产生的粒子。在这种情况下,中微子的相互作用尚未得到很好的研究。该项目的检测和研究可以揭示更多粒子的秘密,还可以帮助科学家能在高度受控的条件下研究粒子)

乔纳森・冯告诉大家,这意味着我们可以对来自新效应的微小偏差很敏感,这些新效应可能预示着新的自然法则。

他解释到,通过检测实验室产生的中微子,我们可以完全控制正在发生的事情,例如“粒子是如何产生的”,以及“它们是如何被检测到的”。

联合发言人杰米博伊德说:“这些中微子将拥有迄今为止人造中微子的最高能量,它们在 LHC 上的探测和研究将成为粒子物理学的里程碑,使研究人员能够在中微子物理学方面进行高度互补的测量。”根据欧洲核子研究中心的说法,2019 年的 FASER 实验。“更重要的是,FASER 还可能为未来对撞机的中微子计划铺平道路,这些计划的结果可以用于讨论更大的中微子探测器的提议。”

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