第四「味」中微子呼之欲出

美國費米實驗室（Fermilab）近期發表在論文預印本網站（arXiv）上的最新數據分析顯示，他們有了更多證據，即將可以證實第四種中微子——惰性中微子（sterile neutrino）的存在。屆時，目前物理界的「粒子標準模型」理論將被打破。 

最早在上個世紀90年代，新墨西哥州洛斯阿拉莫斯（Los Alamos）實驗室的研究人員提出可能存在一種新的中微子。之後費米實驗室的MiniBooNE實驗項目也發現了類似的實驗結果，但是兩者的數據都不足以證實一種新粒子的發現。

據科技藝術（Ars Technica）網報道，然而最近，費米實驗室又增加了兩年的數據進行分析後，得到的結果更加接近科學界可以宣佈新粒子發現的統計學標準了。

費米實驗室通過把大量質子加速衝擊到一個不動的目標上的方式間接探測中微子。這個過程不會直接產生中微子，但會產生介子。介子衰變後會變成中微子（正介子衰變為中微子，負介子衰變為反中微子）。 

自2002年起，費米實驗室的探測器已收集了由1021個質子衝擊目標產生的中微子，基本上探測到的中微子和反中微子各佔半數。 

但是有一些多出來的部份，結合最新兩年的數據後，這些多出來的部份更加顯著了——預計1578次產生中微子的情況，卻多出381宗（統計學上的顯著性水平達到4.5）；預計1977次產生負中微子的情況，卻多出461例（顯著性水平達4.8）。 

物理學上要求顯著性水平達到5才能宣佈一種新粒子的發現。但是如果結合洛斯阿拉莫斯實驗室的數據，顯著性水平就達到6.1了。這足以讓物理界謹慎對待了。

新的中微子味態 —惰性中微子

物理學家們對這些多出來的粒子大致給出了六種解釋，其中幾種都提到了新的中微子味態——惰性中微子的存在。惰性意指其很少與其他粒子有相互作用。目前所知中微子有三種「味態」（flavor），電子中微子、謬子中微子和陶子中微子。 

目前物理界的「粒子標準模型」認為很多粒子都是三態的，比如中微子，夸克都是這樣。

如果這種新味態中微子的存在得到證實，那意味著「粒子標準模型」理論就要被改寫了。◇