微中子

每秒钟都有数十亿个「幽灵粒子」穿越你的身体，它们很少与一般物质相互作用，所以我们感觉不到，这种粒子就是「微中子」。面对几乎没有质量的微中子，科学家现在终于计算出最轻微中子的质量──比电子还要轻1,000 万倍。

微中子（Neutrino）如字面上是微小的电中性粒子，属于轻子的一种，不参与强交互作用和电磁交互作用，只参与重力交互作用及弱交互作用，它们能穿越宇宙各种极端环境但不留下任何痕迹，连行经强大的磁场区域也不会受到影响。

在地球附近检测到的微中子大多来自太阳内部的核反应，事实上，地球面向太阳的区域每秒、每平方厘米都会穿过约650 亿个来自太阳的微中子，甚至每秒钟就有数十亿个微中子穿越你的身体，只是它们不与一般物质相互作用所以难以察觉。

微中子还分成3 种类型：电微中子（νe）、缈微中子（νμ）以及涛微中子（ντ），伦敦大学学院物理学家Arthur Loureiro 解释道，你可以用冰淇淋的草莓、巧克力、香草3 种口味来想像微中子的3 种「味」：它们本质上是一样的东西，只是内部各种比例不同而导致3 种微中子出现不同行为，比如质量不相同。

先前研究已表明微中子具有质量，天文学家梶田隆章（Takaaki Kajita）、阿瑟麦克唐纳（Arthur B. McDonald）因此获得2015 年诺贝尔物理学奖。然而微中子的质量和其他亚原子粒子相比依旧微不足道，甚至确切质量依然没被测定出来，现代物理学使用的标准模型也还未更新3 种微中子的质量分配，仅给出一个严格约束：3 种微中子质量之和不大于0.3 eV。

这是因为我们大多只能检测微中子的间接影响，而非微中子本身，要测量其微乎其微的质量简直难上加难。

现在，来自伦敦大学学院、里约热内卢联邦大学、巴黎天体物理研究所、圣保罗大学的科学家们，首次确定了最轻微中子质量的上限值：0.086 eV。

要计算微中子的质量，研究人员分析了由重子振荡光谱巡天计划（Baryon Oscillation Spectroscopic Survey，BOSS）收集的110 万个星系数据，接着利用伦敦大学学院的超级电脑Grace 计算（如果用一般处理器分析这笔庞大数据可能要运算60 年），得出最轻微中子最大质量只有0.086 eV，比电子还要轻1,000 万倍；而3 种微中子的质量上限总和修正为0.26 eV。

精确估计微中子的质量对未来宇宙学研究非常重要，因为微中子很可能是现在唯一一种已被探测出的暗物质，欧洲太空总署正在开发下一代大型太空望远镜「暗能量光谱仪（Dark Energy Spectroscopic Instrument，DESI）」，将绘制宇宙暗物质与暗能量的结构分布。