怎么证明世界由物质构成,什么实验证明物质构成( 二 )


现在,T2K实验以前所未有的精度研究了这些振荡,并观察到了轻子CP破坏的可能证据 。

怎么证明世界由物质构成,什么实验证明物质构成

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在实验中,日本质子加速器研究中心会生成一束中微子,这些被高度加速的质子会与高密度的石墨靶相撞,产生大量被称为π介子和K介子的粒子 。这些粒子会衰变,产生中微子束或反中微子束,被280米开外的两个探测器监测 。
随后,这些中微子会不受阻碍地穿越地球,其中有一些则会被位于295公里之外的处于日本池野山地下深处的神冈天文台的探测器所探测到 。这一探测器是由5万吨超纯净水组成的,在其周围环绕着大量灵敏的光传感器 。当一个中微子与水中的中子发生相互作用时,它会根据它自身的味而产生一个μ子或一个电子 。T2K实验会探测到这些μ子和电子,并对它们进行分辨 , 从而识别出发生撞击的中微子的味,以此测量μ子中微子转换成电子中微子的振荡概率 。
T2K合作项目分析了从2009年到2018年之间收集到的中微子和反中微子数据 。通过与其他中微子振荡实验的结果相结合,研究人员梳理出了转换概率对各种参数的依赖关系,从而提供了CP破坏的证据 。他们以95%的置信水平排除了CP守恒,这表明CP破坏参数可能很大(如果中微子和反中微子的行为完全一样,那么CP破坏参数应当为零) 。
这样的测量结果无疑是令人兴奋的 。但如果想要最终肯定这一发现,就需要无比牢靠的证据加以佐证——他们需要超过99.9999%的置信水平才能确定真的发生了轻子CP破坏 。因此,研究人员还需要用更强的光束、更大的探测器、更精妙的实验设计,来更精确地测量振荡概率 。
未来,下一代的中微子实验将迎面挑战这一重任 。日本的T2HK实验就是一个基于与T2K实验相同的技术的升级版,它将使用T2K实验所用到的10倍质量的水和更强的光束 。
今年2月,T2HK已获得了官方批准,很快就将投入建设之中 , 它将与位于美国的DUNE一起,相互提供互补的技术和测量方法 。或许在未来15年里,我们就能对为什么我们可以存在于这个宇宙中有着更清晰的答案 。
参考来源:
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2177-0
https://www.nature.com/articles/d41586-020-01000-9
https://www.nature.com/articles/d41586-020-01022-3
https://www.quantamagazine.org/neutrino-evidence-could-explain-matter-antimatter-asymmetry-20200415/
原题目:新证据:为什么宇宙是由物质构成的?来源:原理
怎么证明世界由物质构成,什么实验证明物质构成

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编辑:米老猫
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从哪几个方面论证世界是物质的世界首先 , 世界是统一的世界 。世界的本原只有一个,而不是多个; 其次,世界统一于物质 。世界是物质的世界,一切事物和现象都是物质的不同形态或根源于物质 。再次,物质世界的统一是无限多样的统一 。“解放思想,就是思想和实际相符合,使主观和客观相符合 , 就是实事求是 。” 解放思想与实事求是是统一的 。一方面解放思想是实事求是的前提;另一方面解放思想的目的是为了达到新的实事求是 。与时俱进是解放思想和实事求是的根本要求 。与时俱进,就是人们的思想和行为要随着时间的改变而改变,随着事物的发展而发展,要体现时代性、把握规律性、富于创造性 。