宇宙为何组成的?新的中微子实验可能给出答案

2016-11-02 10:55:00 作者:采采(网友上传) 分类 : 科普

  船底座星云,这是一片巨大的恒星新生区,这里正在孕育着一大批崭新的恒星。在过去的几年间,多个中微子实验项目都检测到了疑似轻子电荷共轭-宇称破坏(CP violation)的迹象,关于这些实验结果背后的深意,将对我们认识宇宙具有重要意义

  新浪科技讯 北京时间7月28日消息,据物理学家组织网站报道,在过去的几年间,多个中微子实验项目都检测到了疑似轻子电荷共轭-宇称破坏(CP violation)的迹象,这项发现将有望帮助科学家们解释一个重要的本质问题——为何我们的宇宙是由物质组成,而非反物质组成的?到目前为止,物质- 反物质不对称性还无法通过现代物理学得到合理的解释,因而也成为当今宇宙学领域最大的未解之谜之一。

  不过,根据近日发表在《物理评论快报》上的一项最新研究显示,美国弗吉尼亚理工学院的大卫·弗雷罗(David V. Forero)和帕特里克·胡珀(Patrick Huber)提出了一种不同的观点,认为这些实验结果暗示的是一种电荷CP守恒下的“全新物理学”,只是当前的实验技术还无法分辨两者之间的不同。

  这两种可能性——CP破坏或是一种崭新物理学,这一选择的答案将对宇宙学中的一些最重大问题的解决产生重要影响。目前物理学家们面临的一项重要 工作便是寻找全新的物理学,更具体的说就是超越标准模型的物理学。科学家们很清楚这一理论是不完善的,但却不知道该如何对其进行改进。全新的物理学将有望 对一部分标准模型无法解释的问题给 出解释,其中就包括物质-暗物质不对称性问题,以及暗物质、暗能量以及引力的本质。

  正如这两位研究人员在论文中所阐述的那样,要想分辨相关实验中得到的结果究竟暗示CP破坏还是一种全新的物理学将是极具挑战性的。这项研究的主 要目标应当是“对两种可能性之间的误差范围进行量化”。物理学家们所开展的模拟和分析工作显示,不管是在CP破坏还是一种全新的物理学的可能性下,其数值 分布的峰值都集中在相关中微子实验得到的结果附近,称为“狄拉克CP相”。这种相同的特征使得当前的中微子实验不可能辨别这两种不同可能性之间的区别。帕 特里克·胡珀表示:“我们的研究结果显示,要想宣称CP破坏的结果将需要极度谨慎,而引入一种崭新的物理学则会导致严重的混乱。”

  不过,好消息也有,那就是未来设计的全新中微子实验方案将有可能具备分辨这两种可能性的能力。其中一种方法就是对两种采用稍有不同设计方案的中 微子实验得到的结果进行比对。比如设在美国的“深部地下中微子实验”(DUNE)以及位于日本的东海-超级神冈探测器(T2HK)项目。胡珀表示:“基本 的设想是,我们在论文中所提及的崭新物理学的相关特性与中微子在不同数量地球物质影响下发生的震荡模式有关。中微子穿透的物质越多,新物理学对其产生的影 响应该就越明显。”

  他说:“对于DUNE项目来说,中微子抵达该探测装置之前需要穿越1300公里厚的地球物质,而对于T2HK而言,中微子的穿越距离大约仅有300公里。因此在这两个项目期间应该会获得不同的狄拉克CP相数值分布,从而对上述问题给出解答。”(晨风)

相关推荐

最近更新
科普

科普图集

邮件订阅

软件信息化周刊
比特软件信息化周刊提供以数据库、操作系统和管理软件为重点的全面软件信息化产业热点、应用方案推荐、实用技巧分享等。以最新的软件资讯,最新的软件技巧,最新的软件与服务业内动态来为IT用户找到软捷径。
商务办公周刊
比特商务周刊是一个及行业资讯、深度分析、企业导购等为一体的综合性周刊。其中,与中国计量科学研究院合力打造的比特实验室可以为商业用户提供最权威的采购指南。是企业用户不可缺少的智选周刊!
网络周刊
比特网络周刊向企业网管员以及网络技术和产品使用者提供关于网络产业动态、技术热点、组网、建网、网络管理、网络运维等最新技术和实用技巧,帮助网管答疑解惑,成为网管好帮手。
服务器周刊
比特服务器周刊作为比特网的重点频道之一,主要关注x86服务器,RISC架构服务器以及高性能计算机行业的产品及发展动态。通过最独到的编辑观点和业界动态分析,让您第一时间了解服务器行业的趋势。
存储周刊
比特存储周刊长期以来,为读者提供企业存储领域高质量的原创内容,及时、全面的资讯、技术、方案以及案例文章,力求成为业界领先的存储媒体。比特存储周刊始终致力于用户的企业信息化建设、存储业务、数据保护与容灾构建以及数据管理部署等方面服务。
安全周刊
比特安全周刊通过专业的信息安全内容建设,为企业级用户打造最具商业价值的信息沟通平台,并为安全厂商提供多层面、多维度的媒体宣传手段。与其他同类网站信息安全内容相比,比特安全周刊运作模式更加独立,对信息安全界的动态新闻更新更快。
新闻中心热点推荐
新闻中心以独特视角精选一周内最具影响力的行业重大事件或圈内精彩故事,为企业级用户打造重点突出,可读性强,商业价值高的信息共享平台;同时为互联网、IT业界及通信厂商提供一条精准快捷,渗透力强,覆盖面广的媒体传播途径。
云计算周刊
比特云计算周刊关注云计算产业热点技术应用与趋势发展,全方位报道云计算领域最新动态。为用户与企业架设起沟通交流平台。包括IaaS、PaaS、SaaS各种不同的服务类型以及相关的安全与管理内容介绍。
CIO俱乐部周刊
比特CIO俱乐部周刊以大量高端CIO沙龙或专题研讨会以及对明星CIO的深入采访为依托,汇聚中国500强CIO的集体智慧。旨为中国杰出的CIO提供一个良好的互融互通 、促进交流的平台,并持续提供丰富的资讯和服务,探讨信息化建设,推动中国信息化发展引领CIO未来职业发展。
IT专家网
IT专家新闻邮件长期以来,以定向、分众、整合的商业模式,为企业IT专业人士以及IT系统采购决策者提供高质量的原创内容,包括IT新闻、评论、专家答疑、技巧和白皮书。此外,IT专家网还为读者提供包括咨询、社区、论坛、线下会议、读者沙龙等多种服务。
X周刊
X周刊是一份IT人的技术娱乐周刊,给用户实时传递I最新T资讯、IT段子、技术技巧、畅销书籍,同时用户还能参与我们推荐的互动游戏,给广大的IT技术人士忙碌工作之余带来轻松休闲一刻。