mini-boone实验和sterile中微子

最近，让人翘首以待多时的mini-boone实验终于宣布了结果：没有sterile中微子存在的证据。我来评论一下。

我们已经知道中微子有三种，分别和电子、mu子和tau轻子对应。标准模型预言它们的质量为零。但如果要引入更多的中微子，则这些更多的中微子就没有理由很轻了——它们俗称右手中微子。自然地说，右手中微子的质量约为10^{20}电子伏特左右。可是，几年前lsnd的实验发现新的现象暗示存在质量约为1电子伏特的右手中微子——专门叫做sterile中微子。

sterile中微子为什么会如此之轻，着实让理论家们忙了一大阵。我见到过包括超弦在内的各种各样的解释二十余种，没有一个是令人满意的。最接近满意的大概是把这个sterile中微子想象成一个复合粒子，也就是说它有内部结构。这就像我们理解中子的质量不是很重一样，因为中子的夸克结构决定了其质量。可是深想下去，真正能理解lsnd实验的理论无论如何非常复杂。

这导致绝大部分理论家不相信lsnd实验正确。mini-boone实验就是为了验证lsnd实验的。不相信绝不等于不正确，只有实验才能给出结论。这个新实验虽出现了小波折，但最终给出了否定sterile中微子的结论。

这让我加深理解Weinberg的一个说法：新的实验结果如果没有好的理论解释，就别相信它。