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北京，4月5日(科学日报)——英国杂志《自然》发表了粒子物理学的一项重大突破:锗探测器阵列(GERDA)实验中的物理学家在没有背景干扰的情况下完成了他们的首次搜索，但是没有发现“中微子双β衰变”的迹象。“无中微子双β衰变”是一种放射性衰变。如果被发现存在，它将证明中微子是它们自己的反粒子，从而结束粒子物理学中的长期争论。
一些经典粒子物理模型的扩展理论通过假设中微子是它们自己的反粒子来解释为什么宇宙中物质比反物质多。如果这个假设成立，那么应该会有被称为“无中微子双β衰变”的放射性衰变——核衰变发射出两个电子而不是中微子。换句话说，“无中微子双β衰变”只有在中微子是它们自己的反粒子时才会发生，而中微子将是唯一适合混合物质和反物质的物质粒子。
然而，由于“无中微子双β衰变”的半衰期至少是宇宙年龄的15个数量级，如果人们想观察它，就必须抑制所有可能干扰探测的背景信号。
格尔达合作小组最近报告了第二阶段实验的第一批数据。格尔达位于意大利格兰萨索国家实验室地下1400米处，能够非常有效地过滤掉背景电磁波谱。其团队成员包括来自几十个欧洲科学研究机构的物理学家，如德国图宾根大学、慕尼黑技术大学和马克斯·普朗克核物理研究所。研究人员在35.6千克76Ge同位素中寻找“无中微子双β衰变”。团队成员报告说，他们通过排除背景信号完成了该领域的第一个非背景实验——然而，他们没有发现任何“无中微子双β衰变”的迹象。
美国杜克大学的科学家菲利普·巴尔博亚在《自然》杂志的一篇相应的新闻和观点文章中说，物理学家一直在寻找神秘的放射性衰变形式。完整的无背景搜索是这一领域的杰出成就，这意味着未来的搜索将对“无中微子双β衰变”高度敏感。
总编辑圈
中微子被称为幽灵粒子，因为它们很难与其他粒子反应，也很难被探测到，所以它们是我们知道得最少的基本粒子。科学家们在核电站附近的洞穴和南极冰层中安装了捕捉装置，希望从大量信号中筛选出稀缺的有用数据。“中微子是它自己的反粒子”是一个吸引人的理论。尽管意大利的实验没有给出明确的答案，科学家们不会轻易放弃这个假设。未来，中国正在建设的江门实验设施也将揭示更多中微子的秘密。(记者张)
