一项期待已久的实验的首批结果，对十年前暗示存在第四种中微子的观测结果提出了质疑。中微子是一种幽灵般的粒子，极少与普通物质发生相互作用。来自费米国家加速器实验室（位于伊利诺伊州巴达维亚）MiniBooNE实验的研究人员昨天公布了这一发现。
第四种中微子的证实将向研究人员发出信号，表明他们非常成功的标准模型存在问题，该模型描述了已知的粒子。“我们一直在焦急地等待，”波士顿大学的中微子物理学家爱德华·卡恩斯说，他从事其他中微子实验。他说，看到新的东西总是更令人兴奋，但“至关重要的是，我们要摆脱这种想法，专注于其他想法。”
中微子有三种类型，或称味：电子中微子、μ子中微子和τ子中微子。过去十年进行的实验已经证实，中微子可以在不同味之间来回振荡。
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MiniBooNE 团队正在寻找μ子中微子转变成电子中微子的迹象。
早期的实验，即洛斯阿拉莫斯国家实验室 (LANL) 在新墨西哥州进行的液体闪烁体中微子探测器 (LSND) 实验，在用反μ子中微子（μ子中微子的反物质对应物）轰击目标后，发现了过量的电子中微子。如果味改变是罪魁祸首，一种解释可能是存在第四种“惰性”中微子，它与物质的相互作用甚至比其他三种更少，所有这三种中微子都不断地穿过地球而未被注意到，偶尔会撞击原子核。
卡恩斯说，这些结果“有点像一只怪鸭——它们不合群”。
为了检验这一发现，MiniBooNE 研究人员向 500 米外一个直径 12 米的球形矿物油罐发射了一束普通物质的μ子中微子。当电子中微子撞击油中的碳核时，会发出蓝色的闪光。光束以一定的速率直接产生电子中微子；更高的频率将预示着意想不到的事情。
该小组报告称，对于不同能量的μ子中微子，电子中微子事件的速率总体上没有增加，这本可以支持 LSND 关于中微子味转换的观点。“我们已经相当确凿地排除了那种模型可能发生的情况，”哥伦比亚大学物理学家珍妮特·康拉德说，她是 MiniBooNE 团队的发言人。
但还有其他更奇特的模型仍有待检验，LANL 的联合发言人威廉·路易斯说，他曾参与 LSND 实验。“这是一个价值 64,000 美元的问题，”他说。“MiniBooNE 的结果是否与 LSND 一致，LSND 的超量信号是否是真实信号？”该团队已开始使用反中微子进行实验，以排除其他可能性，例如物质和反物质之间略微的不对称性。
该小组确实发现，在较低能量下，电子中微子的数量出现了奇怪的上升——369 个事件，而不是 273 个。但路易斯说，这其中的意义尚不清楚。这可能意味着物理学家忽略了实验中的一个细微细节，或者错误地计算了中微子与原子核碰撞的速率。
卡恩斯说，他怀疑某种细微但寻常的影响正在发挥作用：“在我看来，这像是会在进一步的审视下枯萎的东西。”