歐洲核子研究中心 LHC 粒子碰撞的數據可視化。(圖片來源：歐洲核子研究中心)科學家們正在大型強子對撞機 (LHC) 上進行一項新實驗，以研究難以捉摸的中微子。
科學家們在瑞士日內瓦附近的歐洲核子研究中心(歐洲核研究組織的法語首字母縮寫詞)的大型強子對撞機上使用緊湊型介子螺線管 (CMS) 探測器進行一項新的實驗測試，以調查中微子的質量。
中微子或“幽靈粒子”是類似于電子的亞原子粒子，但沒有電荷，質量很小，接近于零。這項新研究使用了大型強子對撞機上次運行的數據。(4 月，粒子加速器在停工三年后重新啟動，實施升級和維護。)
進行這個實驗是為了試圖回答為什么中微子質量如此之小的問題。(中微子的質量如此之小，以至于歷史上的科學家都認為它可能根本沒有質量。)
中微子是通過核聚變在恒星內部產生的，是一種奇怪而神秘的粒子，多年來我們一直無法完全理解。我們知道它們是整個宇宙中最常見的粒子之一;據估計，每秒大約有 1000 億個中微子穿過人體的每平方厘米。
根據當前的粒子物理學標準模型，該理論描述了所有已知的基本粒子和宇宙中四種力中的三種，像電子這樣的基本粒子通過與希格斯玻色子粒子相關的場相互作用而獲得質量，稱為希格斯場。但是中微子不遵守這些規則。希格斯場無法解釋它的最小質量。
通過這個實驗，研究人員測試了一些研究人員認為可以解釋中微子質量的所謂“蹺蹺板模型”。在這個理論中，輕中微子(一種已知粒子)與假設的重中微子配對，重中微子就像蹺蹺板上的較重伙伴，將較輕的粒子抬起并賦予其非常輕的質量。
但根據一份描述這項新研究的聲明，要讓蹺蹺板模型發揮作用，所涉及的中微子本質上必須是它們自己的反物質粒子，稱為馬約拉納粒子。反物質粒子具有與其相應粒子的質量，但帶有相反的電荷。(例如，電子的反物質當量是正電子。)
因此，為了用這個實驗測試蹺蹺板模型，研究人員試圖在大型強子對撞機的高能粒子碰撞中找到馬約拉納中微子。該團隊使用 CMS 檢測器從這些碰撞中收集數據。雖然這項研究是最近的研究，但產生這些數據的碰撞發生在 2016 年至 2018 年之間。
該團隊在數據中沒有發現任何關于馬約拉納中微子的證據。但是，他們確實收集的數據幫助他們對蹺蹺板模型設定了新的限制。
現在，雖然這是一項針對大型強子對撞機舊碰撞的新研究，隨著設施重新啟動，粒子加速器已準備好在今年夏天開始進行新的碰撞，研究人員“可以期待收集更多數據并嘗試蹺蹺板再次，”根據同一份聲明。
