30 年粒子物理謎團劇情急轉直下，新實驗排除惰性微中子存在

微中子是一種幾乎不與物質作用的「幽靈」基本粒子，電荷為零、質量極小，卻在太陽核融合反應、超新星爆炸、宇宙結構演化、超出標準模型的物理學扮演關鍵角色。

根據標準模型，微中子已知有 3 種味（類型）：電微中子（νe）、緲微中子（νμ）、濤微中子（ντ），每種微中子都帶有相對應的反微中子，它們在傳播過程會發生微中子震盪（neutrino oscillation）而變成另一種味，這也是科學家確認它們具有非零質量的關鍵證據。

已知 3 種微中子都有個共同點：會參與弱作用力（透過 W、Z 玻色子）及重力作用，不參與電磁作用及強相互作用，但為了解釋幾項異常實驗結果和宇宙學暗物質問題，多年來一些理論預測還存在第 4 種只參與重力作⽤、不參與弱相互作用的微中子：惰性微中子（sterile neutrino），由於不會透過 W、Z 玻色子和粒子發生交互作用，所以比另外 3 種微中子更隱形。

但經過多年調查，MicroBooNE 實驗最新數據表明惰性微中子並不存在。

該實驗旨在利用大型液態氬探測器研究微中子震盪，驗證過去實驗觀察到的異常現象是否由惰性微中子引起，簡單來說實驗藉由發現電微中子來作為惰性微中子間接證據，若存在惰性微中子，它們會以中間態身份影響緲微中子，使其在傳播過程轉變成電微中子。

最終，實驗數據排除電微中子過量可能性，抹消惰性微中子長期假設。

雖然過去粒子物理實驗異常數據謎團仍存在，但撇除惰性微中子有助科學家加強搜索其他奇異粒子，建造中的 DUNE 新一代微中子實驗也能幫助科學家繼續研究微中子振盪，解開微中子相關物理學之謎，比如為什麼當前宇宙物質多於反物質。