卡尔斯鲁厄实验中微子质量取得突破

德国卡尔斯鲁厄氚中微子（KATRIN）实验取得突破性进展，通过改进中微子质量上限，创造了新的世界纪录。这项里程碑式的成就由来自七个国家的二十多个研究机构合作完成，标志着粒子物理学的重大进步。

揭示中微子的奥秘

中微子是弥漫在宇宙中的难以捉摸的粒子，在塑造大型星系结构中发挥着关键作用。它们微小但非零的质量是先前未知物理过程的关键指标。精确测量中微子质量对于理解自然的基本规律和确定宇宙的总体质量至关重要。

该实验利用不稳定的氢同位素氚的β衰变，使用光谱仪测量中微子质量。新的上限为0.45电子伏特，比2022年的结果提高了0.35电子伏特。卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）的Kathrin Valerius表示：“目前的上限使KATRIN在中微子直接质量测量领域保持世界领先地位。”

捷克科学家的贡献

捷克科学院核物理研究所的一个团队为该实验做出了重大贡献。他们的主要贡献是开发了一种基于氪同位素放射性衰变的单能电子气态源。根据Drahoslav Vénos的说法，该源是能量校准的黄金标准，并允许在确定中微子质量时进行关键校正。

自20世纪初以来，确定中微子质量的探索一直吸引着物理学家。1948年的早期尝试将上限设定为5000电子伏特，该值比当前结果高11,000倍。这项新的测量代表了我们对这些基本粒子的理解的巨大飞跃。