中微子质量排序（neutrino mass ordering）

我们知道中微子有三个质量态，振荡也告诉了我们它们质量平方之间的差距——但没告诉我们哪一个在最上面。想象一架梯子的三级横档，你已经精确量出了它们之间的间距，却分不清那对靠得很近的横档是在底部，还是在靠顶部的地方。这个悬而未决的问题就是中微子质量排序：三个质量是按什么次序叠起来的？

有两种可能。在'正序'里，差距小的那两个太阳态是最轻的两个，而由大的大气差隔开的那个孤零零的态在最上面——轻、轻、然后重。在'倒序'里，那个孤零零的态反而在最底下——于是两个差距很小的重态叠在一个较轻的态之上。单靠振荡测量很难区分这两种情况，因为它们主要确定的是差距的大小，而非那个大差距的符号。巧妙的实验利用了中微子穿过地球时，在这两种情况下感受物质的方式略有不同。

厘清排序之所以重要，有几个原因。它直接关系到对无中微子双贝塔衰变的搜寻，那个过程的预期发生率取决于这种排列；它能让对中微子绝对质量的预言更精确；它还约束着那些试图解释中微子质量为何如此微小的理论。长基线加速器实验和大型地下探测器正在逼近答案，预计在未来几年内就能定论。