（文 / 苗千）

( 欧洲核子研究中心的大型重子对撞机 )

瑞士日内瓦附近的欧洲核子中心（CERN），在它的明星机器——大型重子对撞机（LHC）进行升级改造的同时，正在计划建造另一个体型庞大而且耗资巨大的探测器。这个尚在筹划中的项目计划耗时3年，预计花费1.1亿美元，是为了证实一种在理论上无法直接探测的基本粒子是否存在。这个目前仅存在于理论中的粒子，如同其他很多尚未被证实的物理学理论一样，被物理学家们寄予厚望，希望它可以帮助物理学家打开新物理学之门。这并非都是奢望，因为这种假想中的粒子来自于一个给物理学带来了无穷困扰和希望的家族——中微子家族。

中微子是由奥地利物理学家沃尔夫冈·泡利（Wolfgang Pauli）在20世纪30年代，为了解决Beta衰变的质能守恒问题而首先提出的一种基本粒子，在25年后被实验发现证实。中微子家族自从被发现，就带给了物理学家们足够的困惑，主要原因在于它们极为特殊的性质：这些基本粒子不带电，因此不会与其他粒子发生电磁相互作用。目前包含了所有已知基本粒子的“标准模型”起初在预言这种粒子的性质时认为它们没有质量，但是随后物理学家们发现了中微子一种非常奇特的性质。在已经发现的三种“味道”（Flavor）的中微子——电子中微子、Muon中微子和Tau中微子之间会发生相互转变，这种现象被称为中微子振荡。这个现象也告诉物理学家们，中微子肯定具有质量。因为根据狭义相对论，没有质量的粒子以光速运动时，相对于它的时间静止，一种“味道”的中微子就不可能发生振荡而转变为其他“味道”。后来物理学家们测得这几种中微子具有极微小的质量，只相当于电子质量的千万分之一，因此这种粒子可以接近光速运动；它们只在极其特殊的情况下与原子核相撞而发生弱相互作用，因此也就很难探测和捕捉。

人们还记得在2011年，意大利格兰·萨索（Gran Sasso）实验室的OPERA项目组发表论文，声明他们探测到中微子飞行的速度超过了光速，一时间物理学界沸沸扬扬，大量论述中微子超光速机制的论文被发表出来。尽管之后证明这是由于实验设备的误差所致，中微子实际上仍然未能超越光速而打破相对论的束缚，OPERA项目组也迅速发表声明推翻自己之前的结论，但是这个消息在物理学界引发的震动现在显然仍然没有消退——对于这种如同鬼魅的粒子家族，人们仍然对其充满厚望，希望它可以带给物理学更多的启发。而欧洲核子中心正在规划中的新探测器，正是为了探测一种被物理学家们怀疑了数十年，但是仍未被发现的第四种中微子——惰性中微子。这种仍然存在于理论中的中微子，其性质远比其他中微子更为奇特。