顛覆預期！70米巨型實驗擊碎暗物質候選，惰性中微子竟不存在？

哈嘍，大家好，今天小睿帶大家解鎖粒子物理界重磅消息，全球最精密中微子實驗沒找到輕惰性中微子，卻給暗物質探測指了新方向，后續升級要揪“重幽靈”？

“幽靈粒子”的百年謎題與終極狩獵 中微子，這個被稱為“宇宙隱身者”的基本粒子，每秒有萬億個穿過人體卻不留痕跡，承載著破解宇宙起源的關鍵密碼。

而假設中的第四種中微子惰性中微子，曾被物理學家寄予厚望，認為它能同時解釋暗物質之謎和核反應堆的異常數據，是突破標準模型的“鑰匙”。

德國卡爾斯魯厄氚中微子實驗（KATRIN）在《自然》雜志發布的最新成果，給輕惰性中微子的存在判了“死刑”。

爭議百年的猜想，被70米巨裝置“打臉”

惰性中微子的猜想并非空穴來風。

上世紀末美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室的LSND實驗首次觀測到電子中微子數量異常。

與已知的三種活性中微子不同，這種假想粒子不參與弱相互作用，僅通過引力影響物質，因此得名“惰性中微子”，一旦證實，將直接改寫粒子物理標準模型，并可能揭開暗物質的神秘面紗。

要知道，暗物質構成一直是天體物理學的頭號謎題。 為終結這場爭議，KATRIN實驗應運而生。

這個位于德國西南部的“超級裝置”總長超70米，核心是一臺巨型靜電光譜儀，堪稱人類工程學與物理學的雙重奇跡。

實驗團隊以氚為“誘餌”，通過捕捉其β衰變釋放的電子能量，間接推算中微子性質。

按照理論預測，若惰性中微子存在并與活性中微子混合，電子能譜末端會出現特征性“扭結”。

在2019至2021年的259天有效運行中，探測器記錄了3600萬個電子數據，測量精度達到百分之幾的量級，幾乎完全屏蔽了背景噪聲干擾。

但結果卻出乎意料的“平靜”，電子能譜平滑無異常，沒有任何惰性中微子存在的跡象。

這一“零結果”并非孤證，同期發表在《自然》的美國費米國家加速器實驗室實驗。

法國STEREO合作組的反中微子研究也證實，核反應堆的通量異常源于核數據不確定性，而非惰性中微子。

“KATRIN封鎖了高質量區間，STEREO堵住了低質量缺口，輕惰性中微子的生存空間已被完全壓縮。”

馬克斯·普朗克核物理研究所研究員蒂埃里·拉塞爾直言。 這場“一無所獲”的狩獵，反而讓物理學界的探索更加聚焦。

隨著eV級輕惰性中微子被排除，此前的“中微子異常”謎團更顯撲朔迷離。

但科學家并未止步，中國江門中微子實驗（JUNO）在2025年底發布首個成果，以1.5-1.8倍于此前的精度證實“太陽中微子偏差”，為新物理探索提供了重要線索。

這一粒子正是“溫暗物質”模型的核心候選者，若能發現，其科學價值不亞于希格斯玻色子的發現，將直接破解暗物質之謎。