中微子可能也有對稱性破缺現象

日本高能加速器研究機構等日前在美國芝加哥舉行的一個國際學術會議上發(fā)表報告說，他們發(fā)現不僅在夸克中，在中微子中也很可能存在對稱性破缺現象，這將有助于揭示宇宙形成之謎。

根據已知理論，大約137億年前，宇宙在一次“大爆炸”中誕生，之后出現了夸克、電子等粒子和同樣質量但電荷相反的反粒子。粒子和反粒子一旦碰撞，將以光的形式釋放能量后湮滅。因此，如果兩者始終并存，宇宙中的物質最終將消失殆盡。而現在反物質卻幾乎全部消失了，形成了由物質構成的宇宙。

對稱性破缺理論是解釋這一現象的一個理論。科學家認為，反粒子幸存幾率不如粒子，是因為除電荷相反外，還存在其他微小差異，這種粒子和反粒子的性質差異被稱為“對稱性破缺”，它的機制是亞原子物理學的一大謎團。

日本科學家小林誠和益川敏英因發(fā)現有關對稱性破缺的起源而獲得了2008年諾貝爾物理學獎。他們于1972年在標準模型框架下就特定對稱性破缺的起源給出了解釋。他們當時預言，標準模型中必須包括一些當時還未發(fā)現的夸克，夸克是比質子和中子等亞原子粒子更基本的粒子。之后20多年時間內，他們預言的夸克逐一被發(fā)現。

雖然對稱性破缺理論已在夸克這種基本粒子上獲得了實驗證明，但在中微子上還沒有相關實驗研究。

日本高能加速器研究機構等組成的一個國際研究小組從2010年起，利用位于茨城縣的質子加速器設施“J―PARC”，向約300公里外的岐阜縣的大型中微子探測器“超級神岡探測器”發(fā)射中微子和反中微子，觀察它們各自的變化情況。中微子和反中微子分別會有3種變化形態(tài)，在空間飛行時會有變化。測定結果發(fā)現，中微子和反中微子在形態(tài)變化概率上存在差異，研究小組認為，其中很可能存在對稱性破缺現象。

這一研究有望進一步幫助揭開宇宙形成之謎，今后研究小組還將收集更多的相關數據。（華義）