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以日本名古屋大学丹羽公雄教授为中心的日美韩希腊等国54人组成的国际科研小组,利用美国费米实验室的加速器经过3年的合作研究,首次发现了表明τ子中微子存在的直接证据.
根据粒子物理学标准模型,物质由12种基本粒子构成,它们包括6种夸克和6种轻子.此前,科学家通过实验陆续探测到了除τ子中微子外的其它11种基本粒子,只有τ子中微子尚未直接探测到.由于τ子中微子不带电荷,几乎不与其他粒子发生反应,因此,很难被发现.自1997年丹羽教授利用费米实验室的粒子加速器制造了中微子束,以铁板和照相干板重合为铁板靶开始了实验.他们先后从600多万个粒子轨迹中鉴定出4个表明τ轻子存在和衰变的痕迹,而τ轻子是表明τ子中微子存在的关键线索.据科学家计算,几十万亿个τ子中微子中才能有1个与靶中的铁原子核相互作用并生成1个τ轻子,因而此次鉴定出τ轻子存在及衰变的痕迹便直接证明了τ子中微子的存在.
因发现τ轻子而荣获1995年诺贝尔物理学奖的马丁·佩尔说,证实τ子中微子的存在具有里程碑的意义.佩尔指出,费米实验室的研究开辟了一个全新的世界,科学家将有机会获得更多关于其他粒子的认识.
科学家同时表示,找到τ子中微子存在的证据并不意味着中微子物理学篇章的完成.研究人员在探索中微子是否有质量,其结果就有可能影响粒子物理学的标准模型.并使人们对演化、构成等有更深的认识.
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