http://phys.org/news/2014-12-neutrinos-full-on-glancing.html
Dec 30, 2014
在已經很奇怪的微中子（neutrinos）世界裡，物理學家在他們所謂的「奇怪的小角落（weird little corner）」中發現證據指出，這些微小粒子也許涉及一種驚人的反應。
微中子是出名的幾乎不會產生各種交互作用。舉例來說，每秒有 10 兆個微中子通過你的頭，只有「不到一個」會跟構成你腦袋的某幾個原子產生反應。然而，當微中子確實與其他粒子進行交互作用時，那通常發生在非常靠近的距離並涉及到高動量（high-momentum）轉移。
可是，一篇本週發表在 Physical Review Letters 上的論文證明，微中子有時能與原子核產生交互作用，但基本上讓它保持完好如初 -- 給予不超過一次的「側勾拳（glancing blow）」 -- 導致一個粒子從真空中被創造出來。
Kevin McFarland 教授是跨國 MINERvA 聯盟的科學共同發言人，該團體在 Fermilab 完成中子散射實驗。 McFarland -- 他亦帶領 Rochester 理工學院團隊，他們主要負責分析結果 -- 將微中子交互作用比喻成：朝一個泡泡發射一顆子彈，最後只發現泡泡不動如山。
"這顆泡泡 -- 在實驗中是一個碳原子 -- 藉由在真空中創造出一個粒子，使微中子「子彈」偏斜，" McFarland 解釋。"這有效地使泡泡不會被轟爛，而事實上，這顆子彈只是輕柔的碰到這顆泡泡。"
產生一個全新的粒子 -- 在此例中是一個帶電的 pion（π介子）-- 需要高出許多的能量，而那會將原子核轟爛 -- 這也是為何物理學家一直對於這種反應經常發生感到驚訝。 McFarland 補充，就連對此反應十分辛苦的詳盡理論性計算都都是天方夜譚。
"從該反應產生 pions 尚未在其他實驗中一致地被觀察到，" McFarland 說。利用一種新技術，他們能測量有多少動量與能量被轉移到碳原子核 -- 證明它仍未受干擾 -- 而 pions 的分佈也被創造出來。
"分析結果後，我們現在全面掌握此過程的證據，" McFarland 說。
二位主要負責分析結果的聯盟成員是 Aaron Higuera（那時是 Rochester 博士後，現在位於 Houston 大學）以及 Aaron Mislivec（McFarland 的其中一位博士生）。
與 Higuera 的合作下，Mislivec 寫出能夠讓他們篩選結果並獲得反應圖像的電腦程式。"我們的偵測器讓我們能夠確實存取反應中發生什麼事的完整資訊，" Mislivec 解釋。"我們的資料與這種反應的獨特指紋一致，並確定這種反應如何以及有多常發生。" 確認此反應的關鍵是尋找未受干擾的碳原子核，接著研究此反應所產生的二個粒子 -- pion 那負責掩護原子核，以及 muon（μ子，渺子）。
在理解此反應時，McFarland 說道："不是製造一個更棒的捕鼠器，而是對能夠學到「這種奇怪的反應真的發生了」感到振奮。"
在 MINERvA 聯盟裡的研究者測得低能量的微中子反應，這支持微中子振盪實驗以及影響這些交互作用的微中子與原子核之強動力學（strong dynamics，強交互作用動力學）研究。
※ 相關報導：
＊ Reanalysis of bubble chamber measurements of muon-neutrino induced single pion production
http://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.90.112017
Callum Wilkinson, Philip Rodrigues, Susan Cartwright,＊ 研究者利用微中子傳送「無線」訊息
Lee Thompson, and Kevin McFarland
Phys. Rev. D 90, 112017 – Published 24 December 2014
doi: 10.1103/PhysRevD.90.112017
＊ 質子半徑之謎或能以量子引力解開
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