双贝塔衰变与暗物质搜索——现在及未来（GENIUS）中的新物理窗口

核双贝塔衰变为寻找标准模型之外的物理提供了极其广泛的潜力，目前已可探测到 TeV 能量尺度，新的物理应在此显现。本文首先综述了当前实验室的进展。最具敏感性的实验——意大利格兰萨斯谷的海德堡-莫斯科实验——目前探测到电子质量在亚 eV 区域，未来几年将达到约 0.1 eV 的限制。基于海德堡双贝塔小组在过去两年内的理论工作，还获得了针对超对称模型（R 破坏、轻 sneutrino 质量）、leptoquark（leptoquark-Higgs 耦合）、构型理论、右手 W 玻色子质量等的限制。这些结果在技术上与来自 TEVATRON、HERA 等高能加速器的相应结果相当。其次，讨论 ββ 研究的未来前景。提出新的海德堡实验方案（GENIUS），可将对 Majorana 中微子质量的灵敏度从当前最佳的 0.1 eV 提升至 0.01 乃至 0.001 eV。其物理潜力将在许多标准模型之外模型中实现向多 TeV 能量范围的突破。其对中微子振荡参数的灵敏度将超过所有现有陆地中微子振荡实验以及计划中的实验。它能够直接探测大气中微子问题，甚至探测太阳中微子问题的大角解。进一步地，即使在第一阶段，也能几乎覆盖 MSSM 参数空间中中性子作为暗物质的预测，从而使实验在寻找超对称性方面与 LHC 竞争。