IT之家 9 月 14 日消息，費米實驗室于 9 月 10 日發(fā)布博文，宣布利用短基線探測器（Short-Baseline Near Detector，簡稱 SBND），首次探測到中微子相互作用，為科學家破解暗物質之謎提供了更多洞察。
中微子簡介
中微子，又譯作微中子，是輕子的一種，是組成自然界的最基本的粒子之一，常用符號希臘字母 ν 表示。
中微子個頭小、不帶電，可自由穿過地球，自旋為 1/2，質量非常輕（有的小于電子的百萬分之一），以接近光速運動，與其他物質的相互作用十分微弱，號稱宇宙間的“隱身人”、“幽靈粒子”。
費米實驗室簡介
費米實驗室是美國最重要的物理研究機構之一，其主要探索領域為高能物理學，擁有世界上第二高能量的粒子加速器，僅次于歐洲核子研究組織的大型強子對撞機。
短基線探測器簡介
SBND 是費米實驗室短基線中微子項目的最后一塊拼圖，該項目匯聚了來自巴西、西班牙、瑞士、英國和美國的 250 多名科學家。
探測器位于費米實驗室中微子束源附近，每天觀測約 7000 次中微子相互作用，超過任何其他同類探測器。
項目背景
中微子已知有繆子（muon）、電子（electron）和陶子（tau）三種，在傳播過程中會在這 3 種類型之間擺動。
SBND 的主要任務是研究這些振蕩，并有可能找到一種新的“sterile”中微子類型的證據，這可能會開啟一個隱藏的新物理學領域。
項目團隊
SBND 項目由來自謝菲爾德大學的 Vitaly Kudryavtsev 教授和 Rhiannon Jones 博士領導，并開發(fā)了諸多 SBND 儀器設備，以及用于讀取和分析大量中微子信號的軟件。
團隊發(fā)現
費米實驗室的短基線中微子項目進行中微子振蕩搜索，并尋找可能指向這第四種中微子的證據。
SBND 是短基線中微子項目的近探測器，而 ICARUS（于 2021 年開始收集數據）是遠探測器。同年，第三個探測器 MicroBooNE 完成了與同一中微子束線的粒子碰撞記錄。IT之家附上相關圖片如下：
庫德拉夫采夫教授表示：
如果在 ICARUS 中觀測到的中微子數量少于基于 SBND 觀測的預期，這將可能為我們揭示一個充滿新粒子與現象的隱秘宇宙打開一扇窗。
然而，若我們未觀測到與預期有任何偏差，這將表明先前指向這些新現象的數據可能存在數據解讀問題或未評估的不確定性。
費米實驗室科學家安妮?舒克里夫特解釋道：
與已知的三種中微子不同，這種新型中微子不會通過弱力相互作用。我們唯一能看到它們的方式是，如果繆子、電子和陶子中微子的數量測量結果不像預期那樣相加。
項目意義
中微子本身或許能為物理學和宇宙學中最大的謎團之一暗物質的本質提供洞見。
盡管數十年來科學家們一直在尋找大質量暗物質粒子，但結果始終難以捉摸。然而，一些理論提出，類似中微子的輕粒子可能構成了這種難以捉摸的物質。
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