中微子是目前科学家所知的最小粒子，质量小到微乎其微。最近一份研究确定了中微子的质量上限，达到了迄今为止所能达到的最高精确度。
用于基本粒子研究的粒子加速器设施的内部结构。（Dean Mouhtaropoulos/Getty Images）
中微子是一种不带电荷的粒子，以弱作用力与其它物质发生互动，并分为电子、渺子（muon）和陶子（tau）三种味态，即电子中微子、渺子中微子和陶子中微子。与其它基础粒子相比，中微子的质量小到难以捉摸。但是从它们振荡的特性来看，它们仍然具有一定的质量，只是现在的技术要测量它们的质量难度很大。
德国卡尔斯鲁厄理工学院的国际氚中微子实验（KATRIN）刷新了测量纪录，达到了前所未有的精确度：中微子的质量不会超过0.8电子伏特（eV）。在粒子物理学上，能量是可以和质量互换的单位。如果这比较抽象，那么，这个质量相当于1.6X10⁻³⁶千克。
这项实验联合了来自六个国家研究机构，包括德国卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）和美国麻省理工学院（MIT）等知名研究机构。研究结果于2月14日发表在《自然·物理学》（Nature Physics）期刊。
这项研究使用氢的同位素氚的衰变过程进行测量。氚衰变后成为氦原子、一个电子和一个电子反中微子。根据中微子质量的不同，衰变过程的能量分配也不同。研究人员由此探测中微子的质量上限。
这项实验使用了一个长达70米的设备，其中包括世界上最强的一个用于产生氚的单元，和一个巨大的光谱仪。这个产生氚的单元所实现氚元素衰变的比例于其它放射性元素相比很高，光谱仪用于测量衰变后粒子的能量。研究称，这项测量结果达到了至今为止最高的精确度。
研究组发言人说：“我们将继续测量中微子的质量直到2024年。为了充分发挥这项独特实验的潜力，我们还将继续稳步增加信号事件的数量，不断开发和安装更新的设备以降低噪音数据的比例。”
