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难找的中微子 其实中微子穿透力强体现在方方面面，不仅仅是各项指标强到爆炸，而且放眼整个科学史，它几乎也是最难被找到的（如果你非要说希格斯玻色子也行，那它就是仅次于希格斯玻色子的存在），而且还一度让科学家们很崩溃，那究竟是咋回事呢？ 上世纪30年代，科学家就发现在β衰变的额过程当中，衰变前后有质量的缺失。我们现在知道β衰变是中子生成了质子、电子还有中微子。但是当时的实验只能够发现质子和电子，而发现不了中微子。  点击加载图片 这样的情况真的让科学家很崩溃，因为这就导致反应前后的质量是不守恒的，根据爱因斯坦的质能等价，也就是我们的E=mc^2的那个相关理论，质能是相互对应的，是一个东西，因此，质量不等价，就意味着能量也不守恒了。当时，量子力学的哥本哈根学派的领袖科学家尼尔斯·波尔就几乎要放弃能量守恒定律。不过，也有科学家脑子是清醒的，比如：号称上帝之鞭的泡利，就坚持认为，应该存在一种粒子，它只是质量很小很小。科学家费米还给这个粒子取名叫做：中微子。但截止于目前，科学家也只是猜想。  点击加载图片 到了1956年，才有科学家利用核反应堆当中所产生的反中微子与质子反应，生成中子和正电子，用电子和正电子湮灭产生γ射线，通过检测γ射线和用原子核俘获中子来间接证明中微子的存在。听起来是不是非常麻烦？所以，其实科学家找中微子都极其困难。 中微子为什么会特别难找？ 而中微子难找主要体现在两个方面： 质量极其小，小到几乎可以忽略。不带电，又不参与电磁相互作用。 质量极其小，小到几乎可以忽略 我们来一个个解释，中微子的质量非常小，据估算，中微子的质量上限最多也就只有电子的百分之一，要知道电子的质量已经是非常非常小的了。而且到目前为止，科学家还在想尽一切办法把中微子的质量测准确，但每个科研小组拿出来的数据都相差很多，这足以见得它的质量有多么难测。  点击加载图片 那质量小为什么就会穿透力强呢？ 这是因为根据爱因斯坦的狭义相对论，静止质量越接近于0的物体，它的速度就可以越接近于光速，静止质量为0的光子就可以达到光速。由于中微子质量极其小，因此它的速度可以非常接近光速。 不带电，又不参与电磁相互作用 在自然界中，存在四中相互作用：引力，强相互作用、弱相互作用、电磁相互作用。它们就好比粘合剂，正是它们的存在，物质才能形成，强相互作用和弱相互作用确保了原子核能够形成，而电磁相互作用确保了化学反应是在原子的层面上进行，引力则是起到聚合物质的作用。  点击加载图片 而中微子由于质量实在，引力对它几乎不起任何作用，而它不参与强相互作用，同时，由于它显电中性，它并不参与电磁相互作用，这一点就和光子有很大的不同，光子是参与到电磁相互作用当中，一会我们再说参与与不参与电磁相互作用区别在哪。正是由于四大作用当中，中微子不参与其中的三个作用，而弱相互作用并不容易发生，这就导致它的穿透力特别弱，几乎不和物质发生反应。我们来举几个具体的例子： 超强的穿透力 最常被人提及的就是太阳，太阳核心时时刻刻都在发生着核聚变反应，每产生3个光子都会同时产生2个中微子。  点击加载图片 由于太阳内部是等离子状态，说白了就是温度特别高，电子和原子核不在构成原子，而是到处乱动，就像一锅粒子粥。  点击加载图片 这时，光子就会因为要参与到电磁相互作用当中，只能在等离子体内部到处乱撞，最后勉勉强强才能达到太阳表面，整个过程据科学家统计，大概需要14万年的时间。而中微子由于不参与电磁相互作用，可以完全无视一切，直接从太阳内核穿到表面，整个过程只需要几秒钟的时间。 除此之外，我们再举两个例子： 每秒钟大概会有10万亿个中微子穿过我们的身体，而我们根本无法感知到；一个中微子在宇宙中穿行1光年的路径，和该路径上的物质发生弱相互作用的概率只有50%左右。其实宇宙当中和中微子有类似的东西存在，那就是暗物质，按照目前主流的看法，它只参与到引力和弱相互作用，而不参与电磁相互作用和强相互作用。和中微子一样，暗物质穿过我们的身体，其实我们也感知不到。  点击加载图片 鬼魅的中微子 以上质量小和不参与四大作用力当中的三个作用，只是中微子穿透力强的原因。中微子除了穿透力强，而且行为特别诡异，这是因为中微子之间会相互转换，中微子一共有三种（如果加上反粒子，就有6种），同样是正物质的三种中微子会相互转换，这也被称为中微子振荡。由于中微子振荡的原因，科学家吃了不少苦。（因为在没有发现3种中微子之前，科学家无论咋调试仪器都只找到理论计算结果的1/3的中微子数）  点击加载图片 基于中微子的这些特质，所以中微子也被称为幽灵粒子。  点击加载图片 |
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