欧洲大型强子对撞机(大型强子对撞机有什么用)

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中微子是构成自然界的基本粒子之一，它们就在我们身边。在整个空间中，每立方厘米BIGBANG中剩余的中微子多达330个，每秒钟有3亿个太阳中微子穿过每个人的身体。

中微子是由宇宙射线轰击大气层、超新星爆炸、岩石的自然辐射和大多数核过程产生的。然而，中微子在人类历史上只被观测过10次左右。2021年11月24日，加州大学欧文分校的研究人员报告称，

在大型强子对撞机(LHC)上的紧凑型乳胶探测器试运行期间，探测到6次中微子相互作用，结果发表在《物理评论 D》。

顾名思义，中微子没有电荷，质量几乎为零。它们的显著特点是几乎不与物质发生相互作用，因此穿透力极强。对于中微子来说，宇宙基本上是不可见的，因此也被称为幽灵粒子，这使得中微子的探测非常困难。

乳胶探测器FASERnu由铅板和钨板组成，中间有一层乳胶。中微子与致密金属中的原子核碰撞后，产生穿过乳胶层的粒子，在乳胶层中留下痕迹。通过分析粒子轨迹，

你可以确定粒子的能量和类型，以及它们是中微子还是反中微子。

中微子有三种：电子中微子、中微子和中微子。每个中微子都有其对应的反物质，不同的中微子可以相互转化，也就是中微子振荡。2018年法瑟努试运营期间，

在乳胶层中记录了六个中微子相互作用的痕迹。虽然与大型强子对撞机一次运行产生的粒子数相比，6个中微子的发现并不多，但重要的是，这一发现提供了两个重要信息：一是验证了中微子在对撞机中的正确位置。

其次，证明了乳胶探测器在探测中微子相互作用方面的有效性。

FASERnu探测器是一个相对较小的装置，重约29公斤。在验证了探测粒子对撞机产生的中微子的有效性后，研究小组目前正在开发一种更大、更灵敏的约1100公斤的新型探测器。

这样不同的中微子就可以和它们的对应物——反中微子——区分开来。预计LHC将在2022年开始的下一次运行中产生2000亿个电子中微子、6万亿中微子和90亿个中微子。鉴于新探测器的强大功能，

可以记录更多的中微子相互作用，人工产生的能量最高的中微子会被探测到。

这是首次在粒子对撞机上看到中微子的迹象，为研究这些神秘粒子开辟了新的途径，朝着更深入地了解这些幽灵粒子及其在宇宙中的作用迈出了里程碑式的一步。

References: LHC's first batch of neutrino interaction candidates, Physical Review D, 104, L091101. Editor: Zhu Zhanghangyu