維度捷徑

中微子實驗中有弦理論的證據嗎?

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中微子是粒子物理學中的怪異粒子。它不帶電荷,很少與其他粒子相互作用,但它有三種味——電子,μ子和τ子——並在傳播過程中瘋狂地從一種味振盪到另一種味。在過去的五年中,位於伊利諾伊州巴達維亞的費米國家加速器實驗室的研究人員一直在向MiniBooNE探測器發射μ子中微子束,MiniBooNE探測器是一個巨大的球形罐,裝滿了800噸礦物油,以觀察有多少粒子在飛行中變成了電子中微子。四月份宣佈的第一批結果主要證實了標準模型——粒子物理學的傳統理論——但資料中無法解釋的異常現象為一種更奇異的可能性敞開了大門。一些科學家推測,這種異常現象的原因是一種新型中微子,它可以穿過弦理論預測的額外維度走捷徑。

MiniBooNE背後的推動力是為了跟進之前在20世紀90年代於洛斯阿拉莫斯國家實驗室進行的實驗,該實驗顯示了第四種類型中微子的證據。這種假定的粒子被稱為惰性中微子,將比其他三種普通味更難以捉摸,因為它不會像其他粒子那樣受到弱核力的作用,而只會透過引力相互作用。由於惰性中微子的存在將挑戰標準模型,研究人員渴望進行類似的實驗以證實或駁斥這些發現。然而,MiniBooNE的結果喜憂參半。對於能量範圍從4.75億到30億電子伏特的中微子,味振盪的數量與標準模型的預測非常吻合,但在較低能量下,研究人員發現電子中微子明顯過量。

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