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摘要：锗探测器阵列正被放入液态氩中。然而，我们在这里。锗探测器阵列合作的发言人BernhardSchwingenheuer说：探测衰变发现这个奇怪的事件是很困难的，因为有太多的背景噪声。Schwingenheuer说，GERDA实验还没有揭示研究人员所寻找的衰变，但这并不意味着将来不会。目前，他们已经设定了这种衰变的半衰期下限，但进一步的实验运行可能会推高这个数字。这项研究在4月6日出版的《自然》杂志上有详细报道。
当宇宙在137亿年前第一次形成时，目前的理论认为，在大爆炸期间应该产生等量的物质及其奇异的近亲反物质。物理学家知道，当两者接触时，它们会互相湮灭。如果是这样的话，除了光子和中微子之外，什么也不应该存在。然而，我们在这里。计算表明，物质比反物质多一点点，足以使事物存在——但为什么呢？
解释这种物质反物质不对称性的一种 ... 是寻找两者之间的区别，除了电荷之外，这可以解释物质的优势。这是当代物理学中的一个大问题，因为根据当代理论，否则物质和反物质的行为应该是一样的。[物理学中十八大未解之谜]
怪异的中微子在这项新的研究中，物理学家们正在寻找所谓的无中微子双β衰变。通常，一些放射性原子的不稳定核会通过β衰变失去一个中子——中子通过释放一个电子和一个叫做电子反中微子的微小粒子转变成质子。也可以出现镜像，质子变成中子，释放出正电子和电子中微子——与反中微子相对应的正常物质。双β衰变发生在两个电子和两个反中微子（中微子的反物质对应物）被释放时：基本上，β衰变发生两次。科学家们早就从理论上解释了这一过程的无中微子版本——这意味着两个中微子在从原子中释放之前相互湮灭。从根本上说，中微子的行为是它自己的反物质兄弟。“KdSPE”“KDSPs”（物质粒子是他们自己的反粒子，被称为Majorana fermions，在意大利物理学家埃托雷·马约拉纳，他们假设他们存在于1937。）“KdSPE”“KdSPs”中微子和反中性态的行为彼此不同，这有助于解释为什么在宇宙形成的那一刻所有的物质都没有被消灭。锗探测器阵列（GERDA）合作的发言人Bernhard Schwingenheuer说：
探测衰变发现这个奇怪的事件是很困难的，因为有太多的背景噪声。”。背景噪声主要来自宇宙线，在实验中，物理学家们不得不解释背景噪声，主要来自宇宙线。因此，他们用反射箔覆盖了液态氩周围水箱的内壁，以提高光的探测能力，并允许识别宇宙μ子（宇宙射线与地球大气相互作用时形成的μ子）。（K.Freund/GERDA合作）
于是物理学家转向了GERDA。GERDA实验位于意大利的一个地下实验室，由液态氩浴中的探测器组成，氩浴中富含微量放射性同位素锗-76。它的半衰期是1.78×1021年（或17.8万亿年），也就是说，它的一半原子需要那么长的时间才能转变成硒，硒的数量比宇宙140亿年的年龄要长很多个数量级，当锗通过慢衰变转变时，它会发射两个电子和两个电子的反中微子——普通的双β过程。物理学家们想看看这种情况是否会在不释放中微子的情况下发生：长期寻找的无中微子双β衰变。
具有如此长的半衰期，一个migh我认为这需要很长时间才能实现，但半衰期是一种概率现象。这就是为什么实验者使用84磅锗与液态氩混合：这产生了大约4.5 x 1025（或45万亿）个原子，这意味着至少有一些原子在科学家观察期间会经历衰变。
GERDA团队收集了大约7个月的数据，从2015年12月到2016年6月。他们没有发现衰变，但他们可以对衰变发生的频率设定一个下限：衰变的半衰期为5.3×1025年，这意味着你有50-50的机会看到一个原子在这个时间内完成衰变。
扩展了标准模型，如果他们发现了它，这意味着中微子是他们自己的反粒子，就像光子-除非是这样，否则中性衰变是不可能发生的。这也意味着这种放射性衰变是不对称的。回想一下，β衰变有一个镜像——要么发射电子和反中微子，要么发射正电子和中微子。如果双β衰变不是对称的，那就意味着中微子和反中微子的行为不同。据任何人所知，其他类型的粒子-反粒子对都不是这样。
这种现象会影响标准模型，这是描述粒子物理的一种非常成功的 ... ，但它显然是不完整的。该模型预测了希格斯玻色子粒子的存在性。然而，Schwingenheuer指出，有证据表明中微子有一个微小的质量（仅在1998中发现，在2015中赢得了诺贝尔），并且暗物质存在——表明标准模型不是最后一个词。“KdSPE”“KDSPs”“如果没有中微子双β衰变被观察到，它有助于解决几个问题。”Philip Barbeau说。杜克大学物理学助理教授在写给《生活科学》的电子邮件中说首先，它有助于解释宇宙中物质与反物质的不对称性。这也有助于解释为什么中微子质量如此之小。我们也会得到中微子质量的概念，因为衰变率与中微子的质量尺度有关。
这个问题就变成了它之外的物理类型。Schwingenheuer说，GERDA实验还没有揭示研究人员所寻找的衰变，但这并不意味着将来不会。很难完全排除，因为时间尺度可能比他们想象的要长。目前，他们已经设定了这种衰变的半衰期下限，但进一步的实验运行可能会推高这个数字。
至于在多次运行后，如果他们看不到这种奇怪的衰变会发生什么，巴博说，这可能不是新机型的交易破坏者我们不会从基础理论的角度回到画板上来。我们只是不知道中微子是不是马略拉纳。
这项研究在4月6日出版的《自然》杂志上有详细报道。
是关于生命科学的原始文章。
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