回复科学聊天室:基础研究还是要值得投资的,不然会越甩越远。不出意外的话,意外的发现了个意外
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中微子概念的提出具有灵光一现的戏剧性,而中微子的发现和基本物理性质的探测则是粒子物理实验学家长期艰苦努力的结果。然而,宇宙线中微子或太阳中微子的产生和探测一直都是被动形式的,而反应堆或固定靶实验产生的中微子的能量相对较低。2023年3月,FASER实验宣布首次在对撞机上直接观测到较高能量的中微子。 今年3月,在意大利举行的第57届 Rencontres de Moriond电弱相互作用和统一理论会议上,FASER(Forward Search Experiment)宣布首次在大型强子对撞机上直接观测到中微子。这对于我们理解中微子的基本属性和粒子天体物理学中的观测结果非常重要。 中微子不带电,质量非常轻(小于电子的百万分之一),以接近光速的速度运动,只参与非常微弱的弱相互作用,具有极强的穿透力。每时每刻,有数以千亿计的中微子流经我们的身体,而我们却毫无感知。因此,中微子获得了“幽灵粒子”的绰号。中微子的检测非常困难,即便是穿越地球直径那么厚的物质,在100亿个中微子中也大约只有一个会与物质发生反应。实际上,大多数粒子物理和核物理过程都伴随着中微子的产生和吸收,例如核反应堆发电(核裂变)、太阳发光(核聚变)、天然放射性(贝塔衰变)、超新星爆发、宇宙射线等等,但是我们探测中微子的手段却相当有限。而且,大部分中微子实验都位于地下或冰下,并需要在超纯水或液体闪烁体环境中布置足够体量的探测器,比如中国的大亚湾反应堆中微子实验,日本的超级神冈中微子探测实验,美国的IceCube实验,以及在建的具有两万吨液体闪烁体的中国江门中微子实验站。它们或则是用于探测反应堆中微子,或则是为了捕获宇宙线中微子或太阳中微子的蛛丝马迹。 当然,中微子也可以在欧洲大型强子对撞机LHC上被大量产生,但LHC上四个主要的大型探测器,即ALICE、ATLAS、CMS和LHCb,都不适合探测与粒子束流线平行产生的轻的和相互作用极其微弱的粒子的信号,比如中微子和暗光子(注:暗光子尚未被证实真实存在)。虽然垂直于束流线方向的中微子动量可以被计算得出,但这也只是根据动量守恒原理进行的间接测量。