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第四百二十章 CERN的成果
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手的就是左手粒子。
右手的就是右手粒子。
即无质量粒子没有左右手掌，只有合掌。
有质量的粒子可以合掌，也可以分成左右手。
这就是手性的通俗解释，概念上没那么精确，但却很好理解。
当然了。
实际上这里还有一个螺旋度的问题，这个概念更加复杂且没必要，所以此处就不多赘述了。
总而言之。
在中微子被认为没有质量的时候，它自然就分不开成左右手，也就是不存在右手中微子。
但随着中微子震荡被发现，这个情况便超过了Standard Model的理论范畴。
中微子震荡说明中微子除了有相互作用态外，还有质量本征态。
真正参与弱相互作用、振荡过程的是做相互作用态，而其本质上是质量态的叠加。
两种不同的态，需要用一个3×3的unitary矩阵联系。
即著名的Pontecorvo--Maki--Nakagawa--Sakata矩阵，也就是PMNS矩阵。
那么这样一来。
中微子理论上就应该拥有手性。
也就是手掌是可以分开的，应该存在右手中微子。
而在暗物质研究领域中。
右手中微子，便是可能存在的.......
惰性中微子候选之一。
想到这里。
台下卢卡斯的目光中不禁露出了一丝期待。
CERN这次发现的右手中微子属性，会和惰性中微子有关吗？
只听台上的卡洛·鲁比亚又道：
“在标准模型中由于中微子质量为零，因此中微子的螺旋度和手性是等同的，到目前为止确实也只有螺旋度为左旋的中微子被探测到。”
“但在加入中微子的非零质量项后，螺旋度和手性不再等同，新出现在拉格朗日量中的中微子场是chirally right-handed。”
“于是这一次，我们的气泡室构建了一个能叠加出跟已知的三个味本征态。”
“也就是e、μ、τ线性独立的味本征态。”
“接着在一条96米长的实验装置内容纳了世界上最强的氚源，以及一台巨型光谱仪，进行了一次极其精细的实验。”
“最终的结果嘛.....请看大屏幕。”
卡洛·鲁比亚说完便让开了身位，将大屏幕上的内容完全展示到了所有人面前。
台下的与会者无论是真看得懂还是装看得懂，也都纷纷伸长了脖子。
坐在最前方的卢卡斯视野不受阻挡，因此很轻松便看到了屏幕上的数据。
几秒钟后。
看清内容的卢卡斯瞳孔一缩，转头望向了拉尔斯：
“上帝.....拉尔斯，你们的中微子质量居然有4.7eV？天啊......”
拉尔斯闻言微微一笑，脸上露出了一丝自豪。
2018的时候。
欧空局的Planck卫星项目曾经在PMNS矩阵的框架内，给出过中微子三种质量态的总和：
0.12eV。
这个值比电子质量小大约6个数量级，算是目前公认的一个权威数值——前提是引入了宇宙学模型。
接着在2019年。
KATRIN实验室在不依赖于具体的宇宙学模型也不依赖于对中微子本性的前提下，将中微子的质量上限锁定到了0.8eV。
这样乍一看，CERN测出的这个4.7eV，似乎没啥特殊是吧？
大错特错。
Planck也好，KATRIN实验室也罢。
它们计算出来的是中微子的精度。
好比我们透过阳光照射发现了空气里的灰尘，所以想要测量这些灰尘的尺寸。
一开始设备精度不高，只有米尺。
所以只能估算一颗灰尘是1毫米左右。
接着有了15厘米的刻度尺，计算后发现微粒比1毫米还要小。
再然后就是其他更精密的设备上场。
中微子的质量就好比是灰尘，随着测量精度的升高，它的真实质量不断在缩小。
等到了现在。
中微子的质量已经被缩小到了1eV内。
具体是0.012eV还是0.0012eV或者更小谁也不知道，但绝不会在1eV以上——就像现实里不存在一厘米的灰尘一样，那玩意儿tmd叫石头。
当然了。
以上这句话的前提是设备水平够高，不存在误差。
结果没想到.....
CERN这一次，居然发现了质量在4.7eV的中微子？
这已经不是‘精确不精确’的事儿了，而是‘存不存在’的范畴。
如此一来。
这便指向了三个可能：
要么CERN的设备有问题，出现了结果上的错误。
要么CERN在说谎，为了搞出一个大新闻而吹牛皮。
要么.....
那个巨型中微子，绝非已发现的类型。
第一个可能首先可以排除。
CERN是世界上最强大的科研机构之一，是集中了欧洲科研之力的欧洲科研堡垒。
整个机构所使用的仪器几乎全是禁运级别的重宝，绝不可能出现精度上误差。
至于说谎.......
那就更扯淡了。
这个道理和1850副本中高斯宣称发现了冥王星一样——事后必然会有大量的同行进行复验，撒谎没有任何意义。
因此此时剩余的，便是后一个可能了......
想到这里。
卢卡斯忽然意识到了什么，再次对拉尔斯追问道：
“拉尔斯，莫非你们发现的中微子.....符合seesaw机制？”
拉尔斯点点头，朝好友竖起了一根大拇指：
“不亏是当年的学霸，没错，我们这次发现的中微子，拥有一个Majorana质量项。”
卢卡斯顿时瞳孔一缩。
seesaw机制。
可以翻译成跷跷板机制。
这个右手中微子研究中一个非常精妙...或者说优雅的模型。
这个机制通俗可以理解成原本应该差不多大小质量的左手和右手，变成了一个大一个小两个不同的情况。
它将Higgs机制和规范粒子的质量项，以及狄拉克质量项完美的均衡在了一起。
也就是拉氏量里面既有Higgs机制的左手的二重态与Higgs二重态加右手带电轻子的耦合项，又有右手中微子自己的Majorana耦合。
这个均衡后的模型还有一个非常骚的称呼：
NMSL。
20年的时候。
CERN的官推发布了一则相关的小成果，然后有人在下方留言【NMSL？】，接着官推回了个yes......
留言的账号还是个华夏人，所以有理由怀疑对方是故意的.....
总而言之。
一个符合seesaw机制，同时质量远高于普通中微子的中微子......
那么必然是右手中微子无疑了。
...............
右手的就是右手粒子。
即无质量粒子没有左右手掌，只有合掌。
有质量的粒子可以合掌，也可以分成左右手。
这就是手性的通俗解释，概念上没那么精确，但却很好理解。
当然了。
实际上这里还有一个螺旋度的问题，这个概念更加复杂且没必要，所以此处就不多赘述了。
总而言之。
在中微子被认为没有质量的时候，它自然就分不开成左右手，也就是不存在右手中微子。
但随着中微子震荡被发现，这个情况便超过了Standard Model的理论范畴。
中微子震荡说明中微子除了有相互作用态外，还有质量本征态。
真正参与弱相互作用、振荡过程的是做相互作用态，而其本质上是质量态的叠加。
两种不同的态，需要用一个3×3的unitary矩阵联系。
即著名的Pontecorvo--Maki--Nakagawa--Sakata矩阵，也就是PMNS矩阵。
那么这样一来。
中微子理论上就应该拥有手性。
也就是手掌是可以分开的，应该存在右手中微子。
而在暗物质研究领域中。
右手中微子，便是可能存在的.......
惰性中微子候选之一。
想到这里。
台下卢卡斯的目光中不禁露出了一丝期待。
CERN这次发现的右手中微子属性，会和惰性中微子有关吗？
只听台上的卡洛·鲁比亚又道：
“在标准模型中由于中微子质量为零，因此中微子的螺旋度和手性是等同的，到目前为止确实也只有螺旋度为左旋的中微子被探测到。”
“但在加入中微子的非零质量项后，螺旋度和手性不再等同，新出现在拉格朗日量中的中微子场是chirally right-handed。”
“于是这一次，我们的气泡室构建了一个能叠加出跟已知的三个味本征态。”
“也就是e、μ、τ线性独立的味本征态。”
“接着在一条96米长的实验装置内容纳了世界上最强的氚源，以及一台巨型光谱仪，进行了一次极其精细的实验。”
“最终的结果嘛.....请看大屏幕。”
卡洛·鲁比亚说完便让开了身位，将大屏幕上的内容完全展示到了所有人面前。
台下的与会者无论是真看得懂还是装看得懂，也都纷纷伸长了脖子。
坐在最前方的卢卡斯视野不受阻挡，因此很轻松便看到了屏幕上的数据。
几秒钟后。
看清内容的卢卡斯瞳孔一缩，转头望向了拉尔斯：
“上帝.....拉尔斯，你们的中微子质量居然有4.7eV？天啊......”
拉尔斯闻言微微一笑，脸上露出了一丝自豪。
2018的时候。
欧空局的Planck卫星项目曾经在PMNS矩阵的框架内，给出过中微子三种质量态的总和：
0.12eV。
这个值比电子质量小大约6个数量级，算是目前公认的一个权威数值——前提是引入了宇宙学模型。
接着在2019年。
KATRIN实验室在不依赖于具体的宇宙学模型也不依赖于对中微子本性的前提下，将中微子的质量上限锁定到了0.8eV。
这样乍一看，CERN测出的这个4.7eV，似乎没啥特殊是吧？
大错特错。
Planck也好，KATRIN实验室也罢。
它们计算出来的是中微子的精度。
好比我们透过阳光照射发现了空气里的灰尘，所以想要测量这些灰尘的尺寸。
一开始设备精度不高，只有米尺。
所以只能估算一颗灰尘是1毫米左右。
接着有了15厘米的刻度尺，计算后发现微粒比1毫米还要小。
再然后就是其他更精密的设备上场。
中微子的质量就好比是灰尘，随着测量精度的升高，它的真实质量不断在缩小。
等到了现在。
中微子的质量已经被缩小到了1eV内。
具体是0.012eV还是0.0012eV或者更小谁也不知道，但绝不会在1eV以上——就像现实里不存在一厘米的灰尘一样，那玩意儿tmd叫石头。
当然了。
以上这句话的前提是设备水平够高，不存在误差。
结果没想到.....
CERN这一次，居然发现了质量在4.7eV的中微子？
这已经不是‘精确不精确’的事儿了，而是‘存不存在’的范畴。
如此一来。
这便指向了三个可能：
要么CERN的设备有问题，出现了结果上的错误。
要么CERN在说谎，为了搞出一个大新闻而吹牛皮。
要么.....
那个巨型中微子，绝非已发现的类型。
第一个可能首先可以排除。
CERN是世界上最强大的科研机构之一，是集中了欧洲科研之力的欧洲科研堡垒。
整个机构所使用的仪器几乎全是禁运级别的重宝，绝不可能出现精度上误差。
至于说谎.......
那就更扯淡了。
这个道理和1850副本中高斯宣称发现了冥王星一样——事后必然会有大量的同行进行复验，撒谎没有任何意义。
因此此时剩余的，便是后一个可能了......
想到这里。
卢卡斯忽然意识到了什么，再次对拉尔斯追问道：
“拉尔斯，莫非你们发现的中微子.....符合seesaw机制？”
拉尔斯点点头，朝好友竖起了一根大拇指：
“不亏是当年的学霸，没错，我们这次发现的中微子，拥有一个Majorana质量项。”
卢卡斯顿时瞳孔一缩。
seesaw机制。
可以翻译成跷跷板机制。
这个右手中微子研究中一个非常精妙...或者说优雅的模型。
这个机制通俗可以理解成原本应该差不多大小质量的左手和右手，变成了一个大一个小两个不同的情况。
它将Higgs机制和规范粒子的质量项，以及狄拉克质量项完美的均衡在了一起。
也就是拉氏量里面既有Higgs机制的左手的二重态与Higgs二重态加右手带电轻子的耦合项，又有右手中微子自己的Majorana耦合。
这个均衡后的模型还有一个非常骚的称呼：
NMSL。
20年的时候。
CERN的官推发布了一则相关的小成果，然后有人在下方留言【NMSL？】，接着官推回了个yes......
留言的账号还是个华夏人，所以有理由怀疑对方是故意的.....
总而言之。
一个符合seesaw机制，同时质量远高于普通中微子的中微子......
那么必然是右手中微子无疑了。
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