发布单位： 台北市立天文科学教育馆
微中子的质量是多少？ 这个问题已经困扰了物理学家几十年 ，虽然它很小 ，但应该也不太可能是零 ，或许就像脑筋急转弯一样 ，要跳脱出固有的思维模式来寻找答案 。
筑波大学 、京都大学 、东京大学的物理学家们使用一个新方法试图模拟其结果 。从技术上来说 ，科学家曾经认为这种幽灵般的粒子可能与光子一样没有质量 ，但在 20 多年前 ，我们得知了微中子有三种不同的形式或者说 「味道」 ，并且在移动的过程中会一直在这三种之间相互转换 。正因为如此 ，科学家们坚信微中子一定也有质量 ，若微中子没有质量 ，它们会在真空中以光速运动 ，时间对它们来说毫无意义 ，意即根本不会在形式上转换才对 。
在一个典型的物理模型中 ，你可以将假设性的物体 ，譬如假想太阳系或是一堆原子输入进电脑的三度空间模拟 ，透过时间的推移去观察最后会发生什么 。这种多体问题可以用大尺度模拟来达成 ，但次原子粒子相较于经典粒子可能不会遵循相同的规则 ，所以在这个新模拟中 ，研究人员从电浆物理学中借鉴了一个叫做弗拉索夫模拟 （Vlasov simulation） 的概念 ，而不是把微中子视为离散的经典物体 ，这个概念是将其视为连续的介质 。
配合日本理化研究所计算科学中心的超级电脑模拟 ，它们将 400 兆个网格及 3300 亿个天体的计算统合后 ，似乎准确地重现了宇宙微中子的复杂动力学 ，也同时为微中子的质量设定了上限 ，即单个电子的 50 万分之一 。
论文第一作者 ，东京大学的物理学家吉川浩司表示 ，未来的工作将需要调整细节 ，希望能将微中子的质量测量的更加精确 ，而且此一创新方法已经获得入围 2021 年 ACM 戈登贝尔奖 ，以此法模拟大尺度结构的革命性新方法 ，不仅是物理学家渴望精确了解微中子的质量而已 ，同时也能应用于电浆物理学 ，该研究发表于电脑资讯科技全文资料库 （ACM digital library） 。 （ （编译/台北天文馆技佐许晋翊）
资料来源： Science Alert