未解之谜与世界之最，猎奇文章
我们还需要大量数据才能确认。
我们离解决宇宙中最重要和最基本的谜团又近了一大步。
科学家认为，在140亿年前宇宙诞生之初，它包含了同样数量的物质和它奇怪的对应物——反物质。
反物质粒子与相应的正常物质粒子具有相同的质量和相反的电荷。也许最著名的一对是电子(正常物质，带负电荷)和正电子(反物质，带正电荷)。
当物质和反物质粒子碰撞时，它们将以高效率湮灭并转化为100%的能量。(科幻小说作家喜欢在他们的星际飞船上安装反物质引擎，这就是原因)。
这其中有一个谜:如果宇宙诞生时有相同数量的粒子和反粒子，它们应该已经发现了彼此并相互湮灭，使我们的宇宙完全消失。但很明显，那没有发生，你的存在可以证明这一点。最终结果是物质比反物质多一点——每十亿对物质和反物质中只有一个粒子。多年来，物理学家已经收集了一些关于超级物质之谜的线索。例如，在20世纪60年代，他们发现夸克和反夸克的行为并不完全相同。然而，这种对电荷共轭宇称反转对称性(简称CP对称性)的违反不足以解释物质和反物质之间的区别。
另一种不同的对称性破坏可能是夸克(质子和中子的构造块)，但夸克不是唯一的亚原子粒子。夸克被称为轻子的亲戚，轻子包括电子、μ粒子、τ粒子和中微子。(夸克和轻子是费米子，费米子是亚原子粒子的两个主要类别之一。另一种是玻色子，包括光子、胶子、希格斯粒子和未经证实的引力子。
一项新的研究在中微子中寻找CP对称性破缺的迹象，并获得了一些有趣的结果。大部分数据来自日本质子加速器研究机构(PARC)的T2K项目。根据实验装置的不同，会产生中微子或反中微子束。
绝大多数光束中的粒子穿过地球的速度很快，就好像我们的地球不存在一样(中微子，也就是所谓的“幽灵粒子”，也是如此的奇怪和不可预测)。然而，在离东海183英里(295公里)的深港天文台，一些粒子被一个地下探测器标记。探测器是一个水箱，装有55，000吨(50，000吨)非常纯净的水。当中微子与容器中的中子相互作用时，它会产生介子或电子。敏感设备会收集这些间接产生的粒子。
这种监控包括许多信息。例如，当中微子传播时，它们在三种不同的“味道”之间振荡，即电子中微子、μ子中微子和τ中微子。(是的，味道的名称令人困惑，因为电子、μ子和τ也是不同粒子的名称。但是粒子物理学本质上是令人困惑的！味道的类型决定了它们在与中子碰撞时会产生什么次级粒子。
T2K项目团队分析了2009年至2018年的数据，并观察了类似的实验。在4月15日发表在《自然》杂志上的新研究中，研究人员指出，他们发现了中微子和反中微子振荡不同的证据。英国达勒姆大学的物理学家西尔维亚·帕斯夸尔(Sylvia Pasquale)和美国能源部费米实验室的物理学家杰西卡·特纳(Jessica Turner)在同一时期的《自然》杂志的“新闻与观点”中写道，“这些结果排除了95%可信区间守恒(CP违例)，CP违例的参数可能非常大。”
帕斯克里和特纳没有参与新的研究。他们说:“这些结果可能是我们宇宙中物质——反物质不对称起源的第一条线索。”然而，这些结果本身并不是中微子和反中微子CP缺乏的确切证据。日本京都大学的一川明子是这项研究的主要作者，他在一封电子邮件中说:“我们已经看到了一些迹象，我们的结果是观察慢性胰腺炎缺乏的重要一步。”
市川强调，进一步的研究需要更多的数据。但是好消息是几个下一代中微子实验已经开始了。例如，日本的T2HK是T2K、帕斯夸尔和特纳的升级版，它于今年2月正式启动。还有将于2026年左右开始的深层地下中微子探测实验。实验将使用费米实验室的中微子束和探测器以及南达科他州的探测器进行。“T2HK和DUNE将为以前的实验提供补充技术和检测。他们可能会在未来15年给我们一个明确的答案。”
作者:迈克·沃尔
风云:天文志愿者团队
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