中微子，是組成自然界的最基本的粒子之一，是一個神秘的存在。但是你知道嗎？我們生活中的每時每刻都充滿了中微子，毫不誇張地說，每秒鐘有一千億箇中微子從太陽穿過你的拇指。它們無處不在，個頭小，有的小於電子的百萬分之一，幾乎無法探測到，穿梭於正常物質之間，比如地球，質量非常輕，以接近光速運動，號稱宇宙間的“幽靈粒子”。
由於中微子與其他物質的相互作用十分微弱，因此我們對它們幾乎一無所知，甚至不知道它們有多重。但是我們知道中微子有可能改變整個星系和其他巨大天體結構的行為，甚至改變整個宇宙的形狀。因為它們有這種能力，我們可以用宇宙的形狀來衡量它們。因為如果你想描述宇宙的行為，你必須考慮到它最小的組成部分的性質，中微子是不可少的存在。據最新消息，在即將發表在《物理評論快報》雜誌上的一篇新論文中，研究人員利用這一事實，從對宇宙大尺度結構的精確測量中，終於反算出了最輕中微子的質量！
這張照片顯示的是一個圓柱形反中微子探測器的內部，該探測器的目的是探測稀有的基本粒子。研究人員利用該探測器從重子振盪光譜調查中獲取了大約110萬個星系的運動數據，隨後用其他宇宙學信息和地球上規模小得多的中微子實驗的結果來覆蓋它，然後把所有這些信息輸入一臺超級計算機。
來自倫敦大學學院天體物理學博士生安德烈·庫丘興奮地表示，“我們使用了50多萬小時的計算時間來處理數據，這相當於一臺處理器使用了近60年。這個項目突破了宇宙學大數據分析的極限。”
當然，這個結果並沒有為最輕的中微子的質量提供一個固定的數值，但它確實縮小了範圍：它表明了這種中微子的質量不超過0.086電子伏特(eV)，大約比單個電子的質量小600萬倍。這個數字為最輕的中微子質量設定了一個上限，而不是下限，或者它可能根本沒有任何質量！
但是目前物理學家所知道的是，中微子有三種類型，即電子中微子、μ中微子和τ中微子三種。其中至少有兩種必須有質量，而且它們的質量之間存在著某種關係。
令人困惑的是，研究發現中微子的三種質量並不符合中微子的三種類型，即電子中微子、μ中微子和τ中微子。根據費米實驗室的說法，中微子的每一種類型都是由三種質量物質的量子混合物構成的。所以一個特定的中微子含有一些質量為1的粒子，一些質量為2的粒子和一些質量為3的粒子。正如1998年的一項諾貝爾物理學獎發現所顯示的那樣，這些不同質量的粒子允許中微子可以在不同的類型之間來回切換。
雖然物理學家可能永遠無法精確地確定這三種中微子的質量，但他們可以不斷接近，隨著地球上的實驗和太空測量的改進，質量將不斷縮小。物理學家能夠更加精確測量宇宙中這些微小的、無處不在的組成部分，最後就能更好地解釋整個宇宙的組合過程。
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