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探索中微子質量問題:一種超出標準模型的物理現象

發布時間:2025-10-27閱讀(1)

中微子有三種“味道”,分別是電子中微子、 μ子中微子和τ中微子,它們與電子、μ子和τ子相對應。但這三種“味道”的中微子并不是具有確定質量的本征態,而是質量本征態的線性疊加。這意味著中微子在運動過程中可以從一種“味道”轉變成另一種“味道”,這種現象就是我們常說的中微子振蕩現象。

中微子振蕩現象是物理學上一個重大的發現,它不僅解決了太陽中微子缺失問題,也證明了標準模型的不完備性。太陽中微子缺失問題是指從太陽發出的電子中微子數量遠遠少于理論預測值,這讓科學家們大惑不解。后來經過多個實驗組的驗證,發現太陽發出的電子中微子在到達地球途中發生了振蕩,轉變成了其他中微子,而這些類型的中微子難以被探測捕獲。因此,太陽發出的三種類型的中微子總流量與標準太陽模型預言符合得很好。

但矛盾的是,中微子振蕩要求中微子具有非零的質量,而且由于中微子手性的原因,中微子質量來源無法用Higgs機制解釋,這超出了現有的標準模型,也是唯一超出標準模型的、被實驗所證實的物理!因此,探索中微子質量問題對于理解物質世界和宇宙演化具有重要意義。(www.wS46.com)

因此,在標準模型中,沒有合適的右手伙伴,就不可能向標準模型添加可重整化質量項。所以標準模型要求中微子的質量為零。

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