第四百二十章 CERN的成果（第2/3页）

“在过去的很长时间里，由于中微子被假定没有质量的缘故，物理学界普遍认为不存在右手中微子。”

“但随着中微子震荡的发现，中微子被确认拥有了质量。”

“因此右手中微子的存在与否，便再次扑朔迷离了起来。”

听闻此言。

台下的众多物理专家齐齐点了点头。

正如卡洛·鲁比亚所说。

在标准模型Standard Model中，中微子很长时间都被假定没有质量。

因为标准模型中电弱部分的基本要求是SU（2）L×U（1）Y的规范对称性和Lorentz规范不变性。

因此中微子除了无质量外，还被认为没有右手中微子而且只有一个Higgs双重态。

所谓的右手中微子属于手性的范畴，这是一个粒子的固有属性，也是是一个堪称涉及到‘世界真相’的性质。

称得上目前可研究的最最精细的层次。

什么叫手性呢？

它的英文单词叫做chirality，这个术语的含义与矩阵γ5有关，它与所有的狄拉克矩阵进行反对易，一种是旋量的手征性。

当粒子质量接近0、且速度接近光速时，手性接近于螺旋度。

因为动量这个量含有速度，会随着观测者参考系变化。进一步地，定义正、反粒子共軛算符C^。

再对正、反粒子作用手征算符，会发现一个有趣的现象：

左手费米子的反粒子为右手，反之亦然。

用人话来解释就是……

每个人都有左手和右手，对吧？

当你把两只手掌合在一起的时候，这个状态叫做Ψ（x），它会满足狄拉克方程——可以想象面前有个手势锁需要用这个合掌才能开启。

在这个基础上。

没有质量的基本粒子，它不存在手性的情况，也就是可以理解成手掌分不开，合掌就是它的唯一状态。

而有质量的基本粒子呢，则可以分开成左手和右手。

左手的就是左手粒子。

右手的就是右手粒子。

即无质量粒子没有左右手掌，只有合掌。

有质量的粒子可以合掌，也可以分成左右手。

这就是手性的通俗解释，概念上没那么精确，但却很好理解。

当然了。

实际上这里还有一个螺旋度的问题，这个概念更加复杂且没必要，所以此处就不多赘述了。

总而言之。

在中微子被认为没有质量的时候，它自然就分不开成左右手，也就是不存在右手中微子。

但随着中微子震荡被发现，这个情况便超过了Standard Model的理论范畴。

中微子震荡说明中微子除了有相互作用态外，还有质量本征态。

真正参与弱相互作用、振荡过程的是做相互作用态，而其本质上是质量态的叠加。

两种不同的态，需要用一个3×3的unitary矩阵联系。

即著名的Pontecorvo——Maki——Nakagawa——Sakata矩阵，也就是PMNS矩阵。

那么这样一来。

中微子理论上就应该拥有手性。

也就是手掌是可以分开的，应该存在右手中微子。

而在暗物质研究领域中。

右手中微子，便是可能存在的……

惰性中微子候选之一。

想到这里。

台下卢卡斯的目光中不禁露出了一丝期待。

CERN这次发现的右手中微子属性，会和惰性中微子有关吗？

只听台上的卡洛·鲁比亚又道：

“在标准模型中由于中微子质量为零，因此中微子的螺旋度和手性是等同的，到目前为止确实也只有螺旋度为左旋的中微子被探测到。”

“但在加入中微子的非零质量项后，螺旋度和手性不再等同，新出现在拉格朗日量中的中微子场是chirally right－handed。”

“于是这一次，我们的气泡室构建了一个能叠加出跟已知的三个味本征态。”

“也就是e、μ、τ线性独立的味本征态。”

“接着在一条96米长的实验装置内容纳了世界上最强的氚源，以及一台巨型光谱仪，进行了一次极其精细的实验。”

“最终的结果嘛……请看大屏幕。”

卡洛·鲁比亚说完便让开了身位，将大屏幕上的内容完全展示到了所有人面前。

台下的与会者无论是真看得懂还是装看得懂，也都纷纷伸长了脖子。

坐在最前方的卢卡斯视野不受阻挡，因此很轻松便看到了屏幕上的数据。

几秒钟后。

看清内容的卢卡斯瞳孔一缩，转头望向了拉尔斯：

“上帝……拉尔斯，你们的中微子质量居然有4.7eV？天啊……”

拉尔斯闻言微微一笑，脸上露出了一丝自豪。

2018的时候。

欧空局的Planck卫星项目曾经在PMNS矩阵的框架内，给出过中微子三种质量态的总和：