突破性物理实验中探测到难以捉摸的中微子候选者
【菜科解读】
研究人员有史以来第一次在瑞士日内瓦附近的欧洲核子研究中心设施中检测到大型强子对撞机 (LHC) 产生的中微子候选物。
在粒子物理学的一个重要里程碑中，研究人员在一项新研究报告中观察了 LHC 实验期间的六种中微子相互作用。
中微子是亚原子粒子，质量与电子一样非常小，但没有电荷——这一特性使它们很难被探测到。
据说这些中微子是在 2018 年与 CERN 的 FASER（前向搜索实验）合作结合的乳液探测器首次运行期间产生的。
“在这个项目之前，从未在粒子对撞机上看到中微子的迹象。
”共同作者、加州大学欧文分校物理学和天文学教授、FASER 合作的共同负责人乔纳森·冯在一份报告中声明说。
“这一重大突破是朝着更深入地了解这些难以捉摸的粒子及其在宇宙中所扮演的角色迈出的一步。
”
LHC——包括四个主要探测器：ALICE、ATLAS、CMS 和 LHCb——通常通过以接近光速的速度相互碰撞两束高能粒子束来工作。
当带电粒子（如质子）以如此高的速度相互撞击时，撞击的能量以新粒子或亚原子粒子的形式变成物质。
所以 LHC 基本上可以“产生”亚原子粒子。
在 LHC 的这次运行中，该团队正在使用一种新的乳液检测器仪器进行试点测试，该仪器由散布着乳液层的铅和钨的致密金属板组成。
冯在声明中解释说：“在物理学中，乳液板或层很像老式摄影胶片。
当胶卷暴露在光线下时，光子会随着胶卷显影而显示为图像。
同样，使用该仪器，当暴露于粒子碰撞时，乳剂层在处理后显示出中微子相互作用。
”
在这个测试过程中碰撞的粒子产生了中微子，然后这些中微子撞击到板的致密金属中的原子核中。
声明称，由此产生的颗粒穿过乳剂层并留下可观察的“印记”。
冯分享了这项对中微子相互作用的报告检测揭示了两个主要的事情。
“首先，它验证了 LHC 处 ATLAS 相互作用点前方的位置是检测对撞机中微子的正确位置。
”冯说。
“其次，我们的努力证明了使用乳液探测器来观察这些中微子相互作用的有效性。
”
共同作者、UCI FASER 项目联合负责人兼副教授 David Casper 在同一份声明中表示，这只是一项雄心勃勃的探索中微子相互作用并继续探索亚原子粒子的奇异世界的开始。
Casper 说：“鉴于我们新探测器的强大功能及其在欧洲核子研究中心的黄金位置，我们希望能够在 LHC 的下一次运行中记录超过 10,000 次中微子相互作用，从 2022 年开始。
” “我们将探测到由人造来源产生的能量最高的中微子。
”
FASER 团队也有在 LHC 上探索暗物质的宏伟计划。
声明称，该团队正致力于使用 FASER 仪器进行一项实验，以尝试检测所谓的“暗光子”，菜叶说说，科学家们希望通过这种方式来揭示暗物质的行为和性质。
“幽灵粒子”成为焦点：科学家对中微子的质量设定了上限
这些幽灵般的粒子是我们理解宇宙的基础。
但是它们非常小——小到科学家们一度认为它们根本没有质量。
然而，中微子确实有质量，物理学家现在已经设法给它设定了一个新的上限：0.8 电子伏特或 eV。
（电子伏特在技术上是能量的量度，但质量和能量是等价的，如爱因斯坦最著名的方程 E=mc^2 所示。
）
新升级的大型强子对撞机？LHC创下质子加速度世界纪录？LHC工作原理
大型强子对撞机位于瑞士日内瓦附近的欧洲核子研究中心，在计划中的三年中断后于周五（4 月 22 日）重新启动，在此期间对该设施进行了多次升级。
这些改进已经在进行测试，在重新启动和准备其新的运行阶段（称为Run 3）时，LHC 已经打破了之前的记录。
这个粒子加速器是世界上最大和最强大的。
而且，在重新启动后不久进行的测试运行中，大型强子对撞机将质子束加速到比以往更高的能量。
今天，两条#LHC试验质子束首次被加速到创纪录的每束6.8 TeV的能量。
”CERN今天（4月25日）在推特上写道:“在#restartingLHC之后，这项操作是重新调试机器的活动的一部分，为计划于2022年夏天进行的#LHCRun3做准备。
”
