neutrino是什么意思,neutrino中文翻译,neutrino发音、用法及例句
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- 2025-03-30
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•neutrino
neutrino发音
英:[nju:'tri:nəʊ] 美:[nu:'tri:noʊ]
英: 美:
neutrino中文意思翻译
n.中微子
neutrino词形变化
名词复数: neutrinos |
neutrino常见例句
1 、neutrino trapping───中微子束缚
2 、One kind of particles produced by the p-p chain is neutrino, which is massless and neutral. We will discuss more on neutrinos in───p-p链产生的其中一种粒子是中微子它是零质量和不带电我们会在
3 、At its first start in 2005, my friend Zhizhong Xing, a neutrino theorist, contributed a lot of interesting articles.───2005年量子日记启动的时候,我的朋友、中微子理论家邢志忠教授曾为大家贡献了不少有趣的文章。
4 、This search for the slippery co*ic neutrino represents a significant scientific challenge.─── 对难以捕捉的宇宙中微子的研究 是一项重大的科学挑战
5 、Neutrino Compounding and Oscillation Parameters Calculation and Physical Mechanism Analysis───中微子混合、振荡参数计算及物理机制分析
6 、electronic neutrino───[化] 电子型中微子
7 、It's all due to the incredible properties of the neutrinos themselves.─── 这都是由于中微子本身 奇异的特性造成的
8 、The De Broglie-Ross Model and the Solar Neutrino Problem───De Broglie-Ross模型和太阳中微子问题
9 、neutrino scattering───中微子散射
10 、neutrino reaction───中微子反应
11 、The next round of experiments will clarify the form of theory needed to explain the observed neutrino masses.───下一回合的实验将会澄清,何种理论可以解释所观察到的微中子质量。
12 、Neutrino Synchrotron Radiation───中微子同步加速器辐射
13 、neutrino detection───中微子探测
14 、neutrino astrophysics───中微子天文
15 、I'll splice the proton from your neutrino field.─── 我会从你那个中微子场连接质子
16 、Neutrino experiments have yielded much of our information on the properties of quarks.───中微子实验已经给了我们许多关于夸克性质的知识。
17 、neutrino process───中微子过程
18 、communication by neutrino───中微子通信
19 、neutrino pair───中微子对
20 、neutrino mapping matrix───中微子转换矩阵
21 、neutrino detector───中微子探测器
22 、The name of the game with neutrino telescopes is to essentially make a neutrino sky map of the universe.─── 中微子望远镜的根本目标 其实是绘制一张宇宙的中微子地图
23 、neutrino experiment───中微子实验
24 、neutrino production───中微子产生
25 、The branch numbers in CNO cycle will be decreased from 4 to 3. And it will directly influence on the solar neutrino fluxes of 17 F and 18 F.───CNO循环中的分支数也将由原来的 4个变成为 3个 ,并直接影响17F和18F太阳中微子的流量
26 、two component neutrino theory───二成分中微子理论
27 、JOSHUA R.KLEIN, ARTHUR B.MCDONALD and DAVID L.WARK are members of the 130-strong Sudbury Neutrino Observatory (SNO) collaboration.───克雷恩、麦克唐纳与沃克三人是加拿大SNO内130多人实验团队的成员。
28 、The Structure of a Neutrino and Its Structure Function───中微子结构及其结构函数
29 、neutrino emission───中微子发射
30 、neutrino mixing matrix───中微子混合矩阵
31 、Neutrino is an electrically neutral subatomic particle, which has very little interaction with any other matters. Hence, the star will be transparent to them.───中微子是亚原子粒子,它们差不多不会和任何物质产生反应,所以恒星对它们来说是透明的。
32 、One New Experimental Method of Detection Neutrino Static Mass───中微子静止质量测量新方法及讨论
33 、SNO cannot uniquely determine whether a given candidate neutrino event was the result of a particular reaction.───SNO无法百分之百确定某一个可能事件到底来自哪一个反应。
34 、two-component neutrino theory───二分量中微子理论
35 、But in over three years of searching, the neutrino hunters haven't found a single co*ic neutrino.─── 但是近三年的观测 中微子捕捉器尚未发现一个宇宙中微子
36 、neutrino mass───中微子质量
37 、For the neutrino beam method───中微子束方法
38 、Emerging of Neutrino Astronomy and X-Ray Astronomy───中微子天文学和X射线天文学的诞生
39 、PROGRESS OF NEUTRINO OSCILLATION EXPERIMENTS───中微子振荡实验的进展
40 、The reality of the neutrino had to be accepted on the basis of rather indirect evidence.───不得不基于相当间接的证据来承认中微子的存在。
41 、I thought maybe they'd show signs of neutrino interactions.─── 我觉得或许能找到中微子交互作用的痕迹
42 、They can be classified into three families: up, down, electron neutrino, electron;charm, strange, muon neutrino, muon;───以上这些基本粒子可以分成三个家族:上夸克、下夸克、电子微中子、电子是一族;
43 、tau neutrino───中微子
44 、neutrino loss rate───中微子耗损率
45 、There may be high-energy particles produced in a GRB afterglow, so we study high-energy neutrino afterglows in Chapter 5.───余辉不光产生软光子,也可能产生高能粒子,在第五章里我们计算了余辉的高能中微子辐射。
46 、NEUTRINO MASS, PARITY VIOLATION, NEUTRINO OSCILLATION AND OTHER TOPICS───中微子质量,宇称不守恒,中微子振荡及其他
47 、So we have to build telescopes which are enormous to have even the *allest chance to detect just a handful of neutrinos.─── 因此我们不得不建造巨大的望远镜 来获得哪怕是最小的机会以检测少量的中微子
48 、* What are the fundamental symmetries and absolute mass of the neutrino?───1:什么是基本对称的绝对质量的中微子?
49 、The thought process of the discovery of Neutrino───中微子发现的思维过程
50 、neutrino horns───中微子透镜
51 、neutrino flux───中微子通量
52 、Neutrino Physics - Proceedings Of Nobel Symposium 129───中微子物理:129届诺贝尔研讨会文集
53 、neutrino burst───中微子脉冲
54 、But it is possible that there is only one type of neutrino, and the three varieties we see are the result of neutrinos taking different routes through the hidden dimensions.───但是也有可能只有一种中微子,我们看到的“不同”是因为它走了不同的路线,经过了隐藏的维度,最终显示出来的不同样子。
55 、neutrino oscillation───中微子振荡
56 、There is anomalousness in a neutrino as well,and the anomalous quantities are the inevitable outcome of the dynamical model of the subquark structure of a lepton.───中微子也有反常,反常量是轻子亚夸克结构动态模型的必然结果。
57 、neutrino telescope───中微子望远镜
58 、For example, we observe three types of neutrino.───例如,我们发现了三种不同的中微子。
59 、Neutrino mixing angle ( θ13 )───中微子混合角θ13
60 、Oh, it's just some ideas for neutrino messaging.─── 这是中微子通信的一些想法
61 、Second, that explains why it couldn't splice a proton for a neutrino field.─── 第二 这就解释了它为何不能 为中微子场连接质子
62 、NEUTRINO MASS AND NEUTRINO OSCILLATION EXPERIMENTS───中微子质量和中微子振荡实验
63 、MEASUREMENT OF ELECTRON NEUTRINO MASS BY SUPERNOVA NEUTRINO BURSTS───利用超新星爆发测量电子中微子静止质量
64 、Physicists would have been most upset if the neutrino had not finally been detected.───假如微中子最终没有被探测出来,物理学家会十分苦恼的。
65 、The Feature Length of Neutrino Oscillation───中微子振荡的特征长度
66 、neutrino bremsstrahlung───中微子轫致辐射
67 、Neutrino physics is a hot topic in current research in fundamental science.───中微子物理是当今基础研究的一个热点。
68 、neutrino physics───中微子物理学
69 、THE MASS OF THE NEUTRINO AND ITS SIGNIFICANCE IN PHYSICS AND COSMOLOGY───中微子的静止质量及其在物理学和宇宙学上的意义
70 、Neutrino Oscillation and Solar Neutrino Problem───中微子振荡与太阳中微子问题
71 、The physical characteristics of the neutrino are remarkable.───中微子的物理特征非同寻常。
72 、But because the neutrino travels at nearly the speed of light, no matter what its energy or momentum, it must be described in terms of the theory of relativity.───不过由于微中子的移动速度接近光速,因此不论其能量或动量为何,都必须以相对论加以描述。
73 、Typically an event like the one shown on page 44 could equally well be the result of deuteron breakup as neutrino absorption.───像52页所展示的典型反应可能来自氘核分裂,也有可能来自微中子吸收。
74 、Study of the mechanism of neutrino communication───中微子通讯机理探讨
75 、Phenomenology;supersymmetry;B meson;K meson;extra dimensions;neutrino───关键词:唯象;超对称;B介子;K介子;高维时空;微中子
76 、This paper describes the design of PMT trigger module for Dayawan Reactor Neutrino Experiment.───介绍了用于大亚湾中微子实验的PMT触发判选电路的一种设计方案。
77 、Neutrino Stars───中微子星
78 、Since the experiments of both Davis and Kamioka could only detect electron-neutrinos, the neutrino number was therefore much lower than expected.───但戴维斯及神网的实验只能测量电子中微子,所以测量到的中微子数目远比预期为少。
79 、neutrino loss───中微子损耗
80 、neutrino mass operator───中微子质量算符
81 、neutrino parents───中微子母体
82 、beta neutrino angular correlation───中微子角关联
83 、Beyond the standard model;collider phenomenology;supersymmetry;extra dimensions;neutrino mass models───关键词:标准模型以外;加速器现象;超对称;多维空间;微中子质量模型
84 、muonic neutrino───[化] μ子中微子
85 、The neutrino is rather peculiar and unique in the evolution of the universe.───中微子在宇宙演化过程中具有十分特殊的地位。
86 、Somewhere far out in the universe, we expect there are sources of very highenergy neutrinos.─── 在宇宙中某个遥远的地方 我们期待会有高能的中微子存在
87 、neutrino astronomy───中微子天文学
88 、Two relevant models are intro-duced: (1) The neutrino rocket model for neutron stars with high velocities; (2) The **2-superfluid phase transi-tion model for pulsar glitches.───介绍了与之有关的两个模型:(1)高速中子里的中微子火箭喷流模型;(2)脉冲星周期突变的**2中子超流涡旋涡旋相振荡模型。
89 、Modern Advances in Neutrino Researches───中微子研究新进展
90 、neutrino beam───中微子束
防寒最好的户外睡袋推荐
户外的睡袋,大家应该知道,在比较冷的地方,如果没有很好的防寒效果,那可真的是会被冻的瑟瑟发抖。所以喜欢去一些比较寒冷的地方,在选择睡袋的时候,一定要选择防寒效果好的,今天小编就给大家推荐几个防寒好的睡袋,赶紧一起来看看吧!
1、MountainHardwearPhantom睡袋
填充重量:840g
MountainHardwear的Phantom睡袋是一款轻便的寒冷天气睡袋,极限温度为-18oC。
Phantom睡袋重约1.2公斤,外层由环保再生面料制成,装入一个紧凑的尼龙袋中。
它还配备了一个双向拉链,一直延伸到睡袋脚部,让你在温暖的夜晚仍然可以舒适地入睡。
优点:
轻巧紧凑的包装尺寸。
由环保回收材料制成。
防水。
缺点:
价格昂贵。
2、FeatheredFriendsMurreEx0女士睡袋
填充重量:663g
FeatheredFriends的MurreEX0睡袋专为女性露营者量身定制。
因此,这款木乃伊帐篷的肩部比一般的男女通用睡袋更纤细,这可以更好地捕获和隔离暖空气。
臀部和腰部采取宽敞设计,让露营者可以保持舒适的睡姿。
900+蓬松度鹅绒和防水外壳也能很好地保护你免受恶劣天气的影响。
极端温度等级为-17.7oC,尽管如此,MurreEX0的重量不到1.2公斤,是一款非常轻便的登山睡袋。
这款FeatheredFriends睡袋有小号或中号可供选择,有两种颜色可供选择。
优点:
女性专属。
良好的重量保暖比。
防水、吸湿排汗。
缺点:
价格昂贵。
3、MarmotNeverSummer0睡袋
填充重量:未知
谈到物有所值,Marmot的NeverSummer0睡袋是我们的首选。
它的价格低于300美元,是这次比拼中价格最低的高山睡袋之一。
尽管如此,NeverSummer0仍然拥有-18oC的EN测试极端温度等级。
NeverSummer0的独特之处在于顶部拉绳与双拉链相结合,可在温暖的夜晚通风。
NeverSummer0与其高价竞争对手之间的主要区别在于其填充重量。
1.45公斤的重量,使其更适合汽车露营者而不是徒步旅行者。
优点:
多功能领口设计。
耐用且防水的外壳。
物超所值。
缺点:
比这次评测对比的其他帐篷重。
4、TheNorthFaceOneBag睡袋
填充重量:未知
TheNorthFace的OneBag是市面上用途最广泛的睡袋之一。
它设计有两个可拆卸层,可以在-15oC至5oC的温度范围内使用。
将所有3层结合使用,你可以在-15oC的最低温度下安全入睡,这使其成为多季节露营的实用选择。
OneBag有两种尺寸可供选择:常规(1.7公斤)或长(1.8公斤)。
虽然重量不轻,但它的价格不到300美元,使OneBag成为一款物超所值且用途广泛的睡袋。
优点:
适用于各种温度。
经过EN和ISO(国际标准化组织)测试。
物超所值。
缺点:
重。
5、RABNeutrino800睡袋
填充重量:800g
RABNeutrino800是一款轻巧的四季睡袋,睡袋采用防撕裂尼龙内层和防水PertexQuantum外层面料制成,重量保持在非常合理的1.2公斤。
一些用户可能会发现锥形木乃伊包的形状有点限制睡觉,但是,该设计确实有助于收集热量并减轻重量。
此外,由于最低温度限制为-22oC,Neutrino800无疑是为极端条件而打造的。
优点:
重量轻。
由优质面料制成。
人体工学设计。
RDS认证。
缺点:
形状可能限制睡眠的活动范围。
什么是幽灵粒子它的作用有多大
所谓的幽灵粒子,就是中微子。
起源
1930年,由于β衰变出现了能量不守恒的结果,泡利认为有一种当时还无法被检测的新粒子带走了缺失的能量。
这是一个新的、相当奇怪的粒子。微乎其微,精力充沛,没有电荷,也不一定有任何质量,它几乎是无法探测到的。费米将这种粒子取名为“中微子”。
宇宙中有大量的中微子,我们自身每秒钟也遭到数百万亿个中微子轰炸,然而我们对此却毫无感觉。它们几乎横行无忌地穿梭于宇宙空间,但有时也会参与弱相互作用,而被捕捉。
中微子探测器
2010年,在南极洲冰层 下面 一英里深处建成了一个 冰立方中微子天文台 (IceCube Neutrino Observatory),专门用来探测宇宙射线中的中微子。
实际上,它是一块1立方千米的古代冰块,约10亿吨,周围是感应器。这些感应器可以用来探测在宇宙射线中和其他亚原子粒子一起运动的中微子,那零星点点的撞击。
冰立方主要集中在贯穿地球的粒子上。换句话说,这个望远镜是向下看的。
中微子可能很幽灵,但偶尔它们也会撞上一个原子,产生一个叫做μ子的亚原子粒子,而它更容易被看到。
但这个几率十分之低,物理学家就只得增加更多、更大的碰撞目标,就像**玩家通过购买数百张**来“保证”中得头彩一样。
当中微子穿过冰层时,一旦“中奖”产生μ子,这些粒子可以被推进到比光速还要快的速度。
你可能听说,没什么比光更快的了。是的,但那只是在真空中。光子在进入像冰这样的致密物质时,实际上会慢一点。但其他亚原子粒子,如μ子和电子不会慢下来。
当粒子在冰这样的介质中移动得比光还快时,它们就会产生称为“ 切伦科夫辐射 ”的发光现象 。
就像如果你跑得比声速还快的时候,你就会产生一阵噪音。当粒子比光移动得更快时,它们就会留下令人毛骨悚然的拖着蓝光的尾迹,就像快艇在水中留下的尾迹。
模拟的中微子撞击原子。
追踪中微子
由于中微子与其他形式的物质根本不相互作用,也没有任何电荷,所以地球的磁场也不会使它们偏转。可以说,它们几乎以一条相对直线的方式穿过宇宙,因此我们可以追踪到它们的源头,并了解宇宙深处发生了些什么。
2017年9月,一股相当于LHC中粒子能量40倍的宇宙射线击中了冰块,一分钟内,天文台的计算机就计算出中微子来自猎户座的方向。几乎同时, 费米伽玛射线太空望远镜 (the Fermi Gamma-ray Space Telescope)探测到星系在同一方向上的能量活动增加。世界各地和太空中的观测站也发现了这一现象。
虽然还不能完全确定,但这也算第一次追踪到一个高能中微子的来源。
总结
首先,中微子这种穿越星际尘埃的能力允许它们携带来自宇宙遥远区域的信息。如果我们能结合电磁辐射、中微子甚至引力波来探测宇宙,科学家将更容易地窥视更遥远的宇宙深渊。
其次,一些中微子比最狂野的伽马射线更有冲击力。就像你不能从冷火中提取热煤一样,你也不应该像普通恒星那样从“冷”源得到“热”中微子。换句话说,这些中微子可能传递一些令人兴奋的热气物质--中子星、活跃的星系中心和爆炸恒星的信号。
最后,根据某些情况,低能中微子可能只占宇宙质量的一小部分,但它们在宇宙演化中起着关键作用。
就像在爱情与古董一样,“难以得到的”总是“最想要的”。如果我们能提取中微子的信息,必将改变人类探秘宇宙的 游戏 规则。
什么是幽灵粒子?它的作用有多大?
随着对未知世界探测领域的拓宽和技术的不断进步,人们不但对宏观宇宙的形成和发展规律方面的认知日新月异,而且对微观层面的物质组成及相互作用的规律也日渐深入。而在微观领域中,中微子的发现可谓一波三折,因为其难以观测性以及随之引发的物理特性,使科学们差点放弃了之前所有的理论基础,这一无比神秘的微观粒子也被人们形象地称之为“幽灵粒子”。
中微子到底是什么?
中微子可以说无时无刻地不存在我们的周围,它是宇宙大爆炸之后释放出来的最基本的微观粒子之一,在后来的研究中,科学家们发现,无论是恒星内部核聚变、超新星爆炸、放射性元素衰变、等离子体加速器中,都有它们的身影。我们每一立方厘米的身体中,平均就有每秒上百亿个中微子穿过,而我们一点感觉都没有,它们来无影去无踪,就像幽灵一般鬼魅,给它冠以“幽灵粒子”真是名副其实。
从现代对微观粒子的研究结果来看,中微子属于轻子的一种,是宇宙中最基本的微观粒子。我们知道,原子是由中心的原子核以及核外电子构成的,而原子核包括质子和中子,这里面并没有含有中微子。实际上,只有当原子核的结构被打破,更加微观的粒子重新组合之后才会伴随着中微子的产生。
中微子和中子仅有一字之差,表明它们既有联系又有区别。其相同之处在于都不带电、具有1/2自旋特征,而且由于它们具有的强自由性,使得在一个体系的量子态上,都仅有一个这样的粒子存在,因此中子和中微子都属于费米子。而它们之间的区别在于中子属于强子,不是基本粒子成员,有相应的静止质量;而中微子属于轻子,不参与强相互作用,可能存在静止质量(目前科学界还没有定论)。
中微子到底是怎么发现的?
在微观物理关于基本粒子体系还没有建立起来之前,科学界并没有认识到中微子的存在。在爱因斯坦提出质量守恒定律之后,关于物质发生物理或者化学变化,性质发生改变之后,科学界认同的是在一个封闭系统中,物质变化之后的质量总和和变化之前的数值相等。后来,随着人们研究尺度的进一步深入和细化,特别是在发现具有放射性物质之后,随着核裂变的进行,组成物质的质量总量会随着反应的进行而发生亏损,同时释放相应能量,这种质量的亏损和能量的释放,就不能完全用质量守恒定律来解释了。
于是爱因斯坦据此提出质能守恒定律,将物体的质量作为能量的一种表达方式,将质量和能量进行了统一,并且提出了质量和能量的对应关系,即E mc^2,从而解释通了放射性物质通过核裂变,所引发的质量亏损现象是由于能量的释放所造成的,于是铸造起了物体质量和能量的统一这个物理学最基本的基石。
然而,当科学家们在随后的科研工作中,发现中子在衰变为质子和电子,即β衰变的过程中,通过精确测量反应后的能量总量,与反应前进行对比,仍然会有一定的能量亏损,在排除实验误差之后,这种现象仍然没有得到解决,似乎用之前的质能守恒定律不能完美解释这一问题,当时也无从知晓到底问题出在哪里,于是哥本哈根学派的鼻祖之一玻尔就此认为,在β衰变过程中,将不遵守能量守恒定律,被科学界奉为铁律的这一定律也面临着被推翻的危险。
随后,在上世纪30年代召开的国际核物理会议上,众多物理学界的顶尖学者就此问题展开了激烈讨论,有人与波尔的观点一致,认为质能守恒定律不正确,需要重新建立物理学界的基石。而其中也有人持不同观点,比如泡利,它认为在β衰变过程中,能量的亏损是由于中子在衰变过程中,在产生质子、电子的同时,还同时产生了一种更为微小的中性粒子,由于这种粒子的特殊性,并未被监测到,正是这种更加微小的中性粒子将其中的一小部分能量带走了,而爱因斯坦提出的能量守恒定律依然是正确的,带走的这部分能量即为通过实验计算出来的能量亏损数值。
随后,费米根据泡利的观点,应用相对论量子力学的理论,通过狄拉克辐射的产生和湮灭等方式,推导出了费米子的寿命公式及其衰变的连续能谱公式,进一步阐述清楚了β衰变的过程和规律。按照费米的这个结论,科学家们逐渐意识到产生能量亏损的这种特殊微观粒子,总是在中子发生衰变之后,产生质子的同时,与电子同时出现。后来科学家们又用实验的方法,即应用K-俘获原子的反冲测量实验,测出了原子的反冲能,然后间接地证实了中微子的存在。
中微子的神秘之处
中微子不同于其它构成原子的基本组成,正是因为它的诸多神秘特性,造成了它的难以观测性,以至于在科学家发现原子的基本结构之后的很长时间才得以被间接地观测到。中微子的神秘特性主要表现在:
一是它几乎不与任何物质产生反应。 在宇宙中最本的四种力(引力、电磁力、强核力、弱核力)中,中微子除在β衰变过程中自然引发的弱作用力外,基本不参与其它三种力的作用过程。至于引力,由于中微子的静止质量到底是多少,科学界仍然没有统一明确的结论,所以因质量带来的引力作用也微乎其微,而电磁力和强核力中微子就根本不会参与其中,而这两种力,是我们日常生活中和微观粒子实验中最常见的力的作用,中微子不会与之产生相应反应,因此自由度非常高,而且极难被捕捉到。
二是它的强大穿透性。 这种特性基于其高度自由性,不参与可以被我们应用观测的方法可以探知的电磁力作用,无论是我们用肉眼还是监测仪器进行探测,其原理都可以归结到电磁力上。同时,中微子也不参与微观粒子之间强核力作用,不受任何强核力和电磁力的干扰,从而可以很轻松地穿过由原子和亚原子构成的宏观物体和微观环境。因此,中微子穿透我们的身体、地球、甚至更大质量的恒星都不在话下。
三是质量的争议。 按照物理学标准模型,一个粒子的质量可以通过希格斯机制进行推导,但是中微子只有1/2自旋,无法通过耦合的方式获取其质量,因此理论上其质量为0。但是,科学家们通过实验的方式探测到中微子会发生震荡现象,即从一个区域产生的电中微子,可以在另外一个区域转变为另外的μ中微子或τ中微子,而微观粒子的“震荡”是其具有静质量的衡量标准,至于这个质量的获得,势必应该是突破了现有微观粒子标准模型之外的其它神性机制造成的,目前科学家们对此正在进行着深入的研究和论证。
四是接近光速。 中微子不但体积微小、穿透力强、基本不参与其它力的作用之外,还具有超高的速度。而通过之前的中微子震荡实验,表明了它应该具有微小的质量,因此它的运动速度不会达到光速,但非常接近光速,这给人们对它的直接监测也带来了非常大的挑战。
总结一下
中微子是这个世界最难捉摸的基本粒子了,它的来去无踪、高度自由以及极强的穿透力,使科学家们对它极难加以直接观测。在被证实存在中微子震荡之后,关于其质量形成的深层次原理和机制的研究必将越来越深入,从而为将来人们更加全面地了解微观世界的运动规律,以及在此基础上掌握宏观宇宙的更多奥秘,提供更多的理论依据。
幽灵粒子其实就是中微子,至于为什么叫它幽灵粒子,完全是因为这种粒子很难被人们捕捉到,就跟幽灵一般。可以这么说,在目前已知的所有基本粒子中,中微子是最难被探测到的。当然在宇宙中,还存在着一些我们目前无法探测到的粒子,例如:比中微子速度稍微慢一点的暗物质粒子,我们也称其为冷暗物质。
暗物质粒子比中微子更加神秘。虽然我们人体对中微子和暗物质粒子无感,但是它们切切实实充斥着我们周围的空间,每秒钟就有数万亿个中微子和暗物质粒子穿透我们的身体。
那么我们是如何发现中微子的?
首先说下,我们能发现中微子却发现不了暗物质粒子,是因为中微子不仅在宇宙的早期被大量的保存了下来,其数量仅次于光子,是宇宙中第二多的粒子,而且中微子还是核反应的副产品。但是暗物质粒子我们只知道在宇宙早期生成了这种粒子,但它们目前不参与任何形式的反应,所以我们无法去探测暗物质粒子。
现在我们回到中微子,这种粒子的发现得益于我们人类对小尺度或者是核反应的发现与研究。在此之前,我们认为宇宙中基本的守恒法则是质量守恒,因为人们发现不管是哪种化学反应,还是物理作用,也就是说你不管把一个物体让它经历怎样的化学变化,或者通过物理的方式捶打成任何的性状,反应之前的物质质量总和总是反应后生成物的质量总和是相等的。
以上的思想就是我们上中学时,写化学方程式的原则,也就是物体的质量是不会发生变化的。但是当人们的研究尺度从原子层面走向了原子核,能量形式从化学反应走向了核反应,就发现了质量守恒这个准则出现了问题。因为在自然界中有些较重的原子核,一般来说比铅重的元素都会发生衰变,衰变的方式就是通过释放α粒子(氦原子核)或者β粒子(单个电子)转变为更轻的元素。
这种神奇的反应会导致物质的质量明显的缺失,让人们不禁会想:这是不是违反了质量守恒定律。事实证明,当爱因斯坦通过狭义相对论方程推导著名的E=MC^2以后,人们才知道质量其实是能量的一种变现形式,而原子核发生核反应以后,生成物质量的缺失是因为有一部分质量通过能量的形式消散掉了。而之前的化学反应没有发现质量缺失,是因为消散的能量实在是太小了,甚至可以忽略不计。
至此,维持了几千年的质量守恒定理就被改写为能量守恒,也就是说,在一个封闭的系统中,物质不管是经历怎样的变化,能量永远是不会凭空消失的。当人们在仔细测量放射性原子的β衰变时,又发现了问题。这一次让很多的科学家很恼火,甚至是有人都想放弃能量守恒这个铁律。
因为放射性元素在发生β衰变以后,通过测量反应前后的能量总量,依然发现了有很小的一部分能量缺失,但这种缺失并不能忽略不计。而当时人们并没有发现在β衰变的过程中还生成了什么粒子。所以就连当时的科学大牛波尔都开始怀疑能量守恒可能是错的。
这种情况其实只有两种选择,要么彻底放弃坚持了几个世纪的铁一般的定律,要么就是在反应中肯定还生成了我们未知、并且目前还无法探测到的粒子,它们在生成时带走了一部分能量。物理学家泡利选择了后者。在宇宙中除了能量守恒,还有电荷守恒,在反应前后并没有发现电荷发生任何的变化,所以泡利认为这种新的粒子和中子的性质一样不带电荷是中性的,而且质量很小,因此当时称其为微中子,后来才更名为中微子。
到了1950年美国物理学家柯万(Cowan)和莱因斯(Reines)等人,通过氢原子核,也就是质子,捕捉核反应堆中生成的反中微子,发生反β衰变成功的证明了中微子的存在。并且在1995年获得诺贝尔物理学奖。虽然发现了中微子,但是它的质量一直困扰着科学家,知道现在都没有解决中微子的质量问题。
那么中微子为何如此难以探测呢?
中微子难以探测主要有以下几个方面:
首先不参与电磁相互作用是最主要的原因。 在自然界中存在着四种基本力(电磁力、引力和强核力、弱核力),其中电磁相互作用力和引力是生活中最直观也是影响最远,最广泛的两种力,我们人类目前所掌握的探测手段,基本都集中在电磁力上。而中微子不带电荷,所以不发生电磁相互作用,因此中微子可以轻松的穿透任何物质原子。
再一个就是中微子质量极低,而且个头也小。 中微子和电子一样属于轻子,但中微子的质量比电子要低得多,而且反应横截面很小,它和原子核或者任何粒子相撞的几率非常低,也就是中微子很少会参与弱相互作用。因此它的穿透能力极强,5光年的铅块才能勉强挡住中微子。
最后一个就是,中微子质量的问题。 标准模型预测中微子没有质量,但是我们在观测太阳中微子的时候发现捕捉到的中微子是预测总量的1/3,这说明中微子有很大一部分消失了。这就是著名的太阳中微子问题,后来人类才知道,中微子并没有消失。而是中微子也存在三种味(电子中微子,μ中微子和τ中微子),这三种中微子可以通过弱相互作用互相转换。这说明中微子存在质量,这也就是我们常说的中微子震荡,指的就是中微子相互之间的转换。
以上就是中微子的一些性质,以及它为何难以被发现的原因。