日志正文
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漫话中微子失踪案
在粒子家族形形色色的成员中,最让科学家伤透脑筋,费尽心机寻找,而且最具神秘色彩的是中微子。它不带电荷,静止质量为零,或者几乎接近零。其性质精灵古怪,它从不与一般物质打交道,跑得像光一样快,穿透力不可思议地强,可以轻而易举地穿过地球。中微子无所不在,而又不可捉摸,每一秒钟就有上万亿个中微子穿过你的身体,而你却毫无知觉。 20世纪20年代,在研究β射线放射性时发现,放射反应前后总质量不守恒,以至于许多设想和理论无法解释。1930年,泡利提出一个大胆设想,β射线中在放出一个电子同时,还放出了一个不知什么的粒子。费米将这种粒子命名为“中微子”。并且引入弱相互作用,成功地建立了β衰变现象的理论。但是这个中微子极难直接探测到,其能够发现的几率被认为“比在撒哈拉大沙漠中寻找某一粒沙子还要难得多。” 1953年,赖纳斯和利恩在实验室里第一次证实了中微子的存在。80年代起,美国的戴维斯和日本的小柴昌俊历经几十年地艰苦努力,终于分别捕获了极其少量的来自太阳和超新星的中微子,并与首次证实空间存在X射线背景辐射的美国科学家贾科尼分享2002年诺贝尔物理学奖金。 目前已经确认有电子中微子、μ子中微子、τ子中微子3种,其中前两种能被观测到。中微子产生于宇宙大爆炸、超新星爆发和太阳类恒星热核反应中,各种介子衰变也产生中微子。例如太阳每秒钟约产生200万亿亿亿亿(若写完全数字则为200,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000)个中微子。它们向四面八方飞散,其中一部分直奔地球而来,并且穿透地球而去。根据理论推算,每一平方厘米地球表面上每秒大约落下600亿个中微子。与实际不符合。那么大量中微子到哪里去了?这就是著名的“太阳中微子失踪案”。 我们的宇宙究竟是开放的,还是封闭的?这是以自称智慧生物的人类一直在探讨的最大的谜之一。 开放还是封闭与宇宙的平均物质密度有关。平均密度大于临界值,宇宙是封闭的;小于临界值,则是开放的。目前的结论是开放的,但这是以中微子的质量为零而推断的。 如果中微子有质量呢?尽管一个中微子微不足道,但无穷多的中微子其质量足以弥补“质量短缺”。也就是说它起到了整个宇宙的稳定作用,那么,我们的宇宙将成为震荡宇宙。 需知,中微子比除了光子之外的所有其他粒子要多出几十亿倍!多数科学家认为,宇宙中的可见物质只有百分之几到十几,而大约90%左右的暗物质和暗能量主宰宇宙的命运。 而暗物质的最大候选者就是中微子!此外还有个暗能量问题,这与中微子又有什么瓜葛呢?
当你知道银河系的中心是什么之后, 你一定庆幸太阳系在荒凉的远郊 科学家发现了一恒星有7颗行星, 其中3颗位于宜居带,已模拟其气候
最后修改于 2020-08-17 18:01
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