一項深埋地下的實驗希望能解釋镓異常現象。

镓異常可以追溯到20年前的一個令人困惑的實驗發現。

答案可能代表一個基本的轉變，也可能是一個理論化的新粒子。

物理學家正在探索俄羅斯山脈地表下一英裡處的實驗粒子反應堆的複雜發現。他們的發現有可能讓一場地震穿透物理學标準模型本身的基石:結果可能證實一種新的基本粒子，稱為“惰性中微子”，或者證明需要修改标準模型的一部分。

為了理解這個團隊的發現，我們需要讨論一下中微子，它是大質量粒子中最常見、質量最小的(任何質量的粒子)。中微子在幾十年前首次被理論化，并且隻通過引力和标準物理模型的“弱力”相互作用，這意味着，就像暗物質一樣，中微子可以随意穿過我們、我們的星球和空間;它們幾乎不與任何東西互動。在過去的幾十年裡，科學家們已經開發出了通過追蹤中微子對周圍物質的影響來測量中微子的方法。

然後，在20多年前，科學家首次探測到一種叫做“镓異常”的東西。在一項準備測量太陽中微子的特殊實驗中，科學家們将一種名為鉻51的合成同位素與大量的镓源結合起來。镓是一種特殊的金屬，在人體溫度下就會融化，看起來有點像汞。兩者一起産生一種同位素鍺71。

雖然元素本質上是它們自己，但原子隻是亞原子粒子的方程式。通過增加或減少像電子這樣的粒子來改變這個公式，改變了這個原子是什麼元素。一般來說，核能是基于這樣的原理:你可以撬開原子核，在裡面晃悠，讓其他東西出來。

但在巴克桑的那次被稱為蘇美镓實驗(SAGE)的實驗中，科學家們觀察到了一些奇怪的現象。根據現有的镓和鉻51的供應量和實驗的性質，鍺71原子比應該的數量少了20 - 24%。當時的科學家，直到今天，都不确定為什麼沒有足夠的鍺71。所有這些都被稱為“镓異常”。

有兩種主要的思想流派可以解釋這種差異，但你不會真正喜歡其中任何一種。首先，我們可能對物理學标準模型的基本原理有誤解，這意味着這是一個全新的東西，我們現在沒有範式，這可能會撼動整個體系。第二種解釋是，這是一種特殊的中微子，它甚至不受弱力的影響——它隻受引力本身的影響。

在這項新的研究中，來自洛斯阿拉莫斯的科學家們開始解讀巴克桑即将進行的最新實驗的數據:巴克桑無菌轉變實驗(BEST)。BEST繼續叠代從SAGE開始的研究傳統，在它的名字中包括一個劇透。這就是“無菌轉變”的概念，“無菌”是一個專業術語，指的是中微子隻會受到引力的影響。研究人員在一篇論文中寫道:“研究發現，每個距離的概率都是相似的，但比預期低20% - 24%，這再次證實了這種異常現象。”

到目前為止，BEST的實驗和它的數據最酷的地方在于，它對實驗的設置進行了微調，因此結果将開始指向或遠離惰性中微子。這可以幫助科學家在繼續研究镓異常時确認或消除這種可能性。很難設計實驗來測試惰性中微子，因為引力是最弱的基本力，而中微子又小又輕;這就像試圖抓住樹上的一片葉子在微弱的風中做出最微小的動作。

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