第248話：微中子又「秀上限」了！（不是秀下限，請別弄錯...）

我們只知道微中子非常小，非常輕，但是不知道它到底有多輕，只能知道它的質量的不會超過多少。

4/21 的 Science 報導，德國的研究機構 KATRIN（Karlsruhe Tritium Neutrino Experiment）的研究人員 Diana Parno 4/19 在美國物理學會 April Meeting 的線上會議中發表了報告，為微中子的質量設定了上限：0.8 eV。

比較一下也是很輕的電子，質量是 0.511 MeV，也就是 511,000 eV，所以電子足足比微中子子重了 60 萬倍，你就知道有多輕。

eV 是能量單位，意思是將一顆電子移動到電位差為 -1 伏特之處所需要的能量（因為電子帶負電，所以是電位下降時位能會升高），相當於 1.6×10^-19焦耳。粒子物理中，經常用能量來當質量單位，其實是用了 E = mc^2 的概念，所以把 0.8 eV 先換算為焦耳後，再除以光速平方，單位就變成「公斤」了。所以微中子的質量不大於 1.42*10^-36 kg，也就是 0.(35個 0)142 kg。

上一個上限也是 KATRIN 定出來的，是 1.1 eV，由於實驗精度上升，又把上限往下推到 0.8 eV。

KATRIN 的實驗是利用氫的同位素「氚」（就是最近在吵的 #福島 廢水裡面的東西），衰變時會釋放出電子以及一個「反電子微中子」（雖然聽起來像「反基因方程式」，但並不是），也就是「電子微中子」的反粒子。所以這次測的是「電子微中子」的質量上限。除了「電子微中子」以外，還有「μ微中子」以及「τ微中子」，對應到「μ子」以及「τ子」，它們跟電子一樣同屬基本粒子中的「輕子」。

這麼小的質量到底是要幹嘛？物理學家：阿哉...

Science 新聞：https://www.sciencenews.org/article/neutrino-max-possible-mass-tiny-new-estimate-particle-physics