科技日報北京2月14日電（實習(xi) 記者張佳欣）德國卡爾斯魯厄理工學院的國際氚中微子實驗（KATRIN）打破了中微子物理學中與(yu) 粒子物理學和宇宙學相關(guan) 的一個(ge) 重要“界限”——1電子伏特（eV）。德國馬克斯普朗克物理研究所當地時間14日消息，據發表在著名期刊《自然·物理學》上的數據，科學家已獲得了中微子質量新上限：0.8 eV，首次將中微子的質量推向sub-eV級，這使得KATRIN能以前所未有的精度限定了這一“宇宙輕量級”的質量。

　　可以說，中微子是宇宙中最神秘的基本粒子。在宇宙學中，它們(men) 在大尺度結構的形成中扮演著重要角色；而在粒子物理學中，它們(men) 微小但非零的靜止質量令它們(men) 與(yu) 眾(zhong) 不同，表現出了超出我們(men) 當前理論的新的物理現象。如果沒有中微子質量尺度的測量，我們(men) 對宇宙的理解將會(hui) 變得不完整。

　　這就是KATRIN實驗所麵臨(lin) 的挑戰。該實驗已成為(wei) 世界上對中微子最靈敏的測量“天平”。它利用氚（一種不穩定的氫同位素）的β衰變，通過衰變過程中釋放的電子的能量分布來確定中微子的質量。這需要一項重大的技術努力：這個(ge) 70米長的實驗裝置容納了世界上最強的氚源，以及一台巨型光譜儀(yi) ，用於(yu) 以前所未有的精度測量中微子的質量。

　　2019年開始科學測量後，數據的精度在過去兩(liang) 年裏不斷提高。該實驗的共同發言人表示，KATRIN是一項技術要求最高的實驗，現在運行得非常完美。信號速率的提高和背景速率的降低是新結果的決(jue) 定性因素。

　　第一年的測量數據和基於(yu) 一個(ge) 極小的中微子質量模型的實驗數據完全匹配：由此可以確定0.8 eV的中微子質量的新上限。這是直接中微子質量實驗首次進入宇宙學和粒子物理上重要的sub-eV質量範圍，科學家假設中微子的基本質量標度在這個(ge) 範圍內(nei) 。美國北卡羅來納大學中微子專(zhuan) 家約翰·威爾克森評論說：“粒子物理界為(wei) KATRIN實驗打破了1電子伏特的界限而感到興(xing) 奮。”

　　KATRIN實驗的共同發言人和分析協調員對未來非常樂(le) 觀：“對中微子質量的進一步測量將持續到2024年底。為(wei) 了實現這一獨特實驗的全部潛力，我們(men) 不僅(jin) 將穩步增加信號事件的統計數據，還將不斷開發和安裝改進措施。”

　　一種新探測器係統（TRISTAN）的開發在這方麵發揮了特殊的作用，它將允許KATRIN實驗從(cong) 2025年開始著手尋找質量在千電子伏特範圍內(nei) 的“無菌”中微子——這也是宇宙中神秘暗物質的候選者，已經在許多天體(ti) 物理和宇宙學觀測中被發現，但其粒子物理性質仍是個(ge) 謎。