中微子混合角是什么 大亚湾实验为什么这样重要

中微子是一类轻微的无电的基本粒子，它只参与弱相互作用和引力相互作用。中微子有三种不同的“味”，分别是电子中微子、μ子中微子和τ中微子。这三种中微子可以通过弱相互作用与对应的轻子相互转化，比如反电子中微子与质子发生逆β衰变产生正电子和中子。

根据狭义相对论，没有质量的粒子必须以光速运动。如果中微子没有质量，那么它们就不能改变自己的速度，也就不能发生振荡。但是实验观测表明，中微子确实有非零的质量，尽管它们非常小。目前还没有直接测量出中微子的绝对质量，但是可以通过相反方向观测它们之间的质量平方差关系式来推断它们的相对各自的质量。

如果这两种本征态完全重合，那么就不存在中微子振荡。但是实际上，这两种本征态是由一个幺正矩阵U相联系的，这个矩阵被称为PMNS矩阵，它可以描述中微子的味和质量之间的转换关系。PMNS矩阵包含三个混合角θ₁₂、θ₁₃和θ₂₃以及一个CP破坏相位δ来参数化。

混合角是描述中微子振荡强度的重要物理量，它们反映了不同味道的中微子之间的耦合程度。这些混合角是不能从理论上预测的，只能通过实验来测量。在三个混合角中，θ₁₂和θ₂₃早就测量出来，而θ₁₃是最难测量的一个，因为它对应的值非常小。但是θ₁₃对于探测CP破坏相角δ和确定中微子质量次序（即三种质量本征态之间的大小关系）具有重要意义，因此测量θ₁₃是一项极其重要又极具挑战性的任务。为了获得精确的θ₁₃值，必须首先确定中微子的能量分布，然后计算出中微子的相对速度。

（编辑：银川站长网）

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