新墨西哥州洛斯阿拉莫斯，2021年10 月 27 日— 一項長達十多年的物理實驗的新結果提供了對先前實驗中發(fā)現(xiàn)的無法解釋的類電子事件的洞察。MicroBooNE 實驗的結果雖然沒有證實所提出的新粒子無菌中微子的存在，但為探索超越標準模型的物理學提供了一條前進的道路，標準模型是自然和基本粒子的基本力理論。

“到目前為止，MicroBooNE 的結果使得 MiniBooNE 實驗的異常類電子事件的解釋更有可能是超出標準模型的物理學，”洛斯阿拉莫斯國家實驗室的物理學家兼 MicroBooNE 合作成員威廉路易斯說。“新物理學究竟是什么——還有待觀察。”

能源部費米國家加速器實驗室的 MicroBooNE 實驗探索了洛斯阿拉莫斯國家實驗室研究人員首次發(fā)現(xiàn)的粒子束實驗中的一個驚人異常。在 1990 年代，與基于標準模型的計算相比，實驗室的液體閃爍體中微子探測器實驗看到了比預期更多的類電子事件。

2002 年，費米實驗室的后續(xù) MiniBooNE 實驗開始收集數(shù)據(jù)以更詳細地研究 LSND 結果。MiniBooNE 科學家還看到了比基于標準模型預測的計算更多的類電子事件。但是 MiniBooNE 探測器有一個特別的限制：它無法分辨出靠近中微子相互作用位置的電子和光子(光粒子)之間的區(qū)別。

MicroBooNE 實驗旨在探索額外事件異常的來源。MicroBooNE 探測器建立在最先進的技術和技術之上，使用特殊的光傳感器和 8,000 多根精心連接的電線來捕獲粒子軌跡。它裝在一個 40 英尺長的圓柱形容器中，里面裝滿了 170 噸純液態(tài)氬。中微子撞擊致密、透明的液體，釋放出電子設備可以記錄的額外粒子。由此產(chǎn)生的圖片顯示了詳細的粒子路徑，并且至關重要的是，區(qū)分了電子和光子。

“液態(tài)氬技術是中微子物理學的一個相對較新的領域，而 MicroBooNE 一直是這項技術的開拓者，展示了人們可以用它做什么不可思議的物理學，”實驗室物理學家、分析的聯(lián)合負責人 Sowjanya Gollapinni 說。“我們必須從頭開始開發(fā)所有工具和技術，包括如何處理信號、如何重建信號以及如何進行校準等等。”