第530章 練手之地（2/2）

雖然中微子和物質的相互作用非常微弱，但中微子的數量，卻一點也不少。

就目前的了解，已經知道有三種中微子。

分別是和電子相聯繫的電子中微子Ve，和μ子相聯繫的μ子中微子Vμ，和τ子相聯繫的τ子中微子Vτ，以及它們各自的反粒子。

只不過，除此之外，到底還有多少種中微子，是人們所不了解的。

中微子的一個性質是它們的靜質量。

理論上，中微子的靜質量可能不等於0，而有一定的值。

但實驗上，只知道中微子質量的上限值，卻還沒有人能準確地測出中微子質量的值。

舉個例子，電子中微子，只有一個實驗組給出了質量不等於0的結果。

而其他實驗組，都只給出它們質量的上限值。

因此，由於結果的不一致，關於中微子質量的定論，始終沒有。

而近年來，人們對於是否存在重中微子的問題，有許多猜測和議論。

許多物理學家認為在弱相互作用中出現的中微子，包括參與原子核β衰變的電子中微子和伴隨μ子衰變的μ子中微子，實際上都是一種稱為輕中微子的V1，和另一種稱為重中微子的V2的混合。

V1值得就是它們的質量很小，接近於0。

V2則是指它們質量較大。

而這種輕中微子和重中微子混合的這種假象，正成為當前物理學家們活躍研究的課題。

如果確實存在這種混合，那麼怎樣用實驗直接證實它呢？

答案正是測量和分析原子核β衰變和β射線能譜。

此外，輕中微子和重中微子的混合，會引起中微子振盪現象。

也就是弱相互作用中微子的性質，會在傳播過程中發生振盪式的變化。

根據以往的實驗來看，原子核β衰變發生的β射線，具有連續的能譜。

把能譜中β射線的強度，作一函數變換後，對β射線的能量進行苟里標繪，會得到一條直線。

但是，如果在β衰變中，存在輕中微子和重中微子的混合，而且發生β衰變的原子核，能量足以發生重中微子。

那麼，β能譜將包括發射輕中微子成分的能譜，和發生重中微子成分的能譜兩部分。

根據輕中微子和重中微子的混合百分比，也就是混合強度，這兩部分的能譜各占一定比例。

就會造成，由於總的β能譜是兩部分的疊加，這是苟里標繪，就不再是一條直線了。

這就是說，如果存在輕中微子和重中微子的混合，β能譜在相應於發生重中微子的能量處，苟里標繪上，將會出現一個轉折。

因此，測量和分析β能譜的形狀，就可以發現重中微子的存在。

此外，可以由這個轉折出現的能區，確定重中微子的質量，由這個轉折的大小，確定重中微子混合的程度。

最早在1985年，加拿大實驗物理學家辛普森用測量和分析氚原子核β能譜的方法，來尋找重中微子。

通過這次的實驗，辛普森宣布，在氚的β衰變中，發現了質量為的重中微子，其混合強度為3%。

辛普森隨後於哈佛大學進行了該項實驗的報告會。

也引起了到會物理學家們很大的興趣。

只是，辛普森的實驗，有許多細節問題，是解釋不清的。

舉個例子，辛普森是用測量低能β能譜的辦法，來尋找重中微子的。

但我們都知道，在測量低能β能譜時，嚴重的問題是，實驗中低能β能譜的畸變。

這種畸變，很容易由低能β射線的散射和能量損失所引起。

而且這種畸變，會造成重中微子混合的假象！

氚的β射線能量特別低，所以這個問題，尤為嚴重！

也因此，面對諸多的疑問，辛普森的實驗，必須進行重新校驗。

其校驗結果，自然略顯遺憾。

其後，許多物理學家也在致力於尋找重中微子的存在。

只可惜，到目前為止，物理學家們，還無法精確測量它們的質量。

同時，由於中微子是中性粒子，目前也無法判定中微子的反粒子，是否是其自身。

如果是，中微子稱Majorana粒子，否則成為Dirac粒子。

義大利GERDA實驗，目前正在利用中微子雙β衰變進行判斷。

但目前還沒有看到Majorana粒子信號。

陳舟他們此次的實驗，便是同時進行粒子信號的判斷，以及尋找重中微子，並精確測量它們的質量。

酒店房間裡。

從實驗室回來的陳舟，此刻正在翻閱著文獻資料。

「中微子的質量本徵態和味道本徵態不一致，導致中微子可以出現混合，混合通過么正矩陣PMNS矩陣表徵……」

「中微子混合意味著，不同味道的中微子在傳播過程中，會相互轉化，也就是『中微子振盪』現象……」

「理論計算顯示，中微子振盪由PMNS矩陣和中微子質量差共同決定……」

陳舟習慣性的拿著筆，點著書桌上的草稿紙。

就目前的PMNS矩陣的參數來看，這裡面牽扯的問題，有點多。

有3個混合角θ12、θ13和θ23，有1個CP破壞相角δ，2個Majorana相角α1、α2。

其中Majorana相角僅在中微子是Majorana粒子時，才有物理意義。

陳舟拿起筆，圈了一下PMNS矩陣，以及這些參數問題。

用筆在旁邊寫下：「用數學的方式，從理論上解答。」

隨後，他開始繼續翻閱文獻資料。

就目前的研究進展來看，2016年華國的大亞灣中微子實驗，將θ13的精度提高到4%，仍然是世界最精確值。

看到這時，陳舟的嘴角不禁勾起了一抹弧度。

他覺得，如果把CERN這裡，當做練手之地。

等回到華國，再在大亞灣中微子實驗裡，大展拳腳，也不是不可以。

不過，即使是練手之地，陳舟也沒打算糊弄完事。

別的不說，爆肝研究的狀態，他已經準備就緒。

只不過，正當陳舟全身心投入研究時。

他的手機，突然響了起來。

看到來電顯示後，陳舟輕輕挑了挑眉。

看來，先前準備的一件事，似乎有著落了。