惰性中微子是否存在？这是粒子物理中最紧迫的问题之一。

10月7日，大亚湾中微子实验与Main Injector Neutrino Oscillation Search（简称MINOS）实验两个大的国际合作组联合发表论文（Phys.Rev.Lett. 117.151801），进一步排除了惰性中微子存在的空间。

上世纪九十年代，美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的Liquid Scintillator Neutrino Detector（简称LSND)实验在研究中微子振荡时发现了一种新的中微子存在的迹象，它不属于我们熟知的三种类型——电子中微子、缪中微子、陶中微子。LSND实验公布了缪中微子振荡到电子中微子的证据，但振荡的频率比2015年获诺贝尔奖的超级神冈实验发现的要快得多。振荡的频率正比于两种中微子质量的平方差。如果LSND的结果是对的，唯一的解释是存在第4种中微子，同时这种中微子必须比所有其它粒子奇怪得多——我们称之为“惰性”，即它除了引力外，不与其它物质发生任何相互作用。假定惰性中微子存在，也能解释天体物理和宇宙学中存在的一些困惑。

过去二十年中，不少实验试图证实或否定LSND的发现，但未能得出明确结论。大亚湾和MINOS实验新发布的结果，表明无法用惰性中微子来解释LSND的结果。

MINOS实验从芝加哥附近的费米实验室发射缪中微子，在735公里外明尼苏达州北部的苏丹地下实验室来探测。此前，MINOS已对中微子在长距离飞行中发生的振荡做出了高精度测量。如果存在惰性中微子，部分缪中微子将会消失得更快，而科学家们发现这种情况并没有发生（Phys.Rev.Lett. 117.151803）。大亚湾实验位于中国广东省，测量从邻近核反应堆飞出的电子反中微子。大亚湾实验观察到了反应堆中微子的丢失，首次测量了相关的中微子振荡参数，以此获得了2016年基础物理学突破奖。惰性中微子也将影响大亚湾的测量，可能在中微子能谱上形成有规律的波动，大亚湾的科学家也没有发现这种现象（Phys.Rev.Lett. 117.151802）。

不过，来自大亚湾和MINOS的结果都不足以解决二十年来LSND实验留下的困惑，同时研究不同类型的中微子将给出更强的限制。LSND实验观察到的是缪型反中微子转变为电子型反中微子，因此，大亚湾实验和MINOS实验联合起来，同时研究这两种类型的中微子。两个大型中微子实验的紧密协作是比较少见的，但成果很显著，很有力地排除了绝大部分用惰性中微子振荡来解释LSND结果的物理模型。

联合分析结果也大幅缩小了轻惰性中微子隐藏的空间。该论文被精选为《物理评论快报》编辑推荐，与大亚湾和MINOS各自搜寻惰性中微子的论文发表在同一期杂志上。大亚湾与MINOS实验正在继续分析数据，有望给出更灵敏的结果。

实验数据图