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科学家发现τ子中微子 12个基本粒子家族聚齐 

吴仲国

　　华盛顿时间7月20日，以日本名古屋大学丹羽公雄教授为中心的日美韩希腊等国54人组 成的国际科研小组，利用美国费米实验室的加速器经过3年的合作研究，首次发现了表明τ子中微子存在的直接证据。至此，粒子物理学标准模型中的12个基本粒子自1897年电子被发 现后经百余年终于被人类文明全部发现。

　　根据粒子物理学标准模型，物质由12种基本粒子构成，它们包括6种夸克和6种轻子。此前，科学家通过实验陆续探测到了除τ子中微子外的其它11种基本粒子，只有τ子中微子尚未被直接探测到。由于τ子中微子不带电荷，几乎不与其他粒子发生反应，因此很难被发现。自1997年丹羽教授利用费米实验室的粒子加速器制造了中微子束，以铁板和照相干板重合为铁 板靶开始了实验。他们先后从600多万个粒子轨迹中鉴定出4个表明τ轻子存在和衰变的痕迹，而τ轻子是表明τ子中微子存在的关键线索。据科学家计算，几十万亿个τ子中微子中才 能有1个与靶中的铁原子核相互作用并生成1个τ轻子，因而此次鉴定出τ轻子存在及衰变的 痕迹便直接证明了τ子中微子的存在。

　　因发现τ轻子而荣获1995年诺贝尔物理学奖的马丁·佩尔说，证实τ子中微子的存在具有里 程碑的意义。佩尔指出，费米实验室的研究开辟了一个全新的世界，科学家将有机会获得更 多关于其他粒子的认识。

　　科学家同时表示，找到τ子中微子存在的证据并不意味着中微子物理学篇章的完成。研究人 员正在探索中微子是否有质量，其结果就有可能影响粒子物理学的标准模型。并使人们对演 化、构成等有更深的认识。中微子家族的聚齐，中微子质量之谜的破译，必将把物理学推向 一个新时代。

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