中微子实验国际合作增进认知或助力探索宇宙正反物质不对称

发布者：大夏真兴 2025-10-23 10:09

中新网北京10月23日电 (记者孙自法)国际知名学术期刊《自然》最新发表一篇粒子物理学论文称，分别位于美国、日本的NOvA和T2K中微子实验，通过加强国际合作取得对中微子行为的进一步认知，从而增进科学家们对中微子振荡这一过程的理解，或能用于探索宇宙中的正反物质不对称。

分别位于日本、美国的T2K和NOvA均为长基线实验，可通过比对各探测器记录的数据，合作研究中微子的行为特性。(图片来自T2K与NOvA合作组)。施普林格·自然供图

该论文介绍，中微子是有望揭示宇宙物质起源的微小基本粒子，但由于与物质发生微弱的相互作用，所以很难研究。中微子有不同的形式，或称“味”，这些“味”会在中微子振荡过程中发生演化。研究这个过程能揭示中微子质量的许多细节以及这些“味”如何混合，包括中微子或反中微子(中微子对应的反物质)的振荡方式是否有差异，或不对称。

确定不对称或能解释当前宇宙中物质多于反物质的起源。近几十年的中微子振荡实验带来了一些见解，但仍有很多问题有待解答。

作为两个现役的长基线中微子振荡实验，NOvA和T2K能探测从一个加速器设施到一个大型探测器、穿过地球数百千米的中微子。在本项研究中，合作研究团队对这两个实验的数据集进行联合分析，发现了与中微子质量和基本对称相关的新限制条件。两个数据集之前都被分析过，但这次的联合分析提升了结果的统计学显著性，并取得了对中微子质量差异以及中微子-反中微子振荡不对称的更精确测量结果。