中微子與光子可不可以轉換？轉換可能性到底有多大？

在粒子物理標準模型中，中微子是費米子，它屬於輕子，有三代，它一般參與弱相互作用。考慮反中微子也有三代，因此它們共有六種不一樣的中微子。它們不帶電荷，但是自旋為二分之一，因此由旋量場來描述。它們的這種特點，使得它們和光子幾乎是風馬牛不相及的物質(自旋不同是關鍵!)。畢竟光子作為電磁相互作用的媒介粒子，其自旋為1，是玻色子。光子雖然和中微子一樣不攜帶電荷，但是光子的反粒子就是它本身，因此光子只有一種。

因此，根據物理學的基本原則，這兩種粒子不可能互換。否則角動量不守恆，輕子數也不守恆。這也確實反映在粒子物理理論中：描寫電磁相互作用的量子理論其規範群為U（1）群，而描寫弱相互作用的量子理論其規範群為SU（2）群。平時，它們「老死不相往來」，替代光子作為弱相互作用中媒介粒子的是W正負、Z這三個規範玻色子。因此一般情況下光子不出現在中微子參與的反應中。

不過有一些特殊情況下可能會使得中微子和光子同時出現。如果我們考慮中微子真空極化的圈圖效應（也就是所謂的量子修正），那麼光子可以在這個過程中激發出來。簡單來說就是一個中微子走著走著就放出一個電子，但是這個中微子依然還是中微子。

但是這個過程發生的可能性微乎其微，因為這是圈圖階才會發生的情況。如果非要打個比方的話，我們可以說這個過程發生的概率幾乎等於你中一注雙色球彩票的一等獎。這個過程其實對應於中微子的磁偶極矩，因此中微子的磁偶極矩非常非常地小。

另外，如果考慮超對稱理論或者其他唯象模型，中微子和光子也是有轉換的可能性的。但是這僅僅是理論，似乎並不是自然的真實寫照，至少目前還沒有足夠的證據來判別。

首先，存在於太陽內部的大量中微子在高能的作用下可以轉換為光子；其次，存在於太陽系邊緣的幾百千米厚度的中微子，其來源有兩種可能，第一是太陽把中微子輻射到系統邊緣的結果，第二是太陽把光子輻射到系統邊緣速度慢下來了，光子蛻變成為微中子的結果。

中微子又稱微中子，是輕子的一種，是組成自然界的最基本的粒子之一，常用符號ν表示。中微子不帶電，自旋為1/2，質量非常輕（有的小於電子的百萬分之一），以接近光速運動。中微子個頭小，不帶電，可自由穿過地球，與其他物質的相互作用十分微弱，號稱宇宙間的「隱身人」。科學界從預言它的存在到發現它，用了20多年的時間。2013年11月23日，科學家首次捕捉高能中微子，被稱為宇宙"隱身人"。他們利用埋在南極冰下的粒子探測器，首次捕捉到源自太陽系外的高能中微子。

如果設陽微基因子的質量為1個質量單位，陰微基因子的質量為2個質量單位，一個光子應由三個陽微基因子，和三個陰微基因子組合而成，則一個光子的質量為9個質量單位。光線一般都是由光團構成，根據質能方程可知，光團一定具有動能即初始功率，也叫光當量。光線按其動能可分為：1、冷光，如螢火蟲生物光，礦石螢光；2、普通光，如燈光太陽光；3、不可見光，如X光；4、星系中心噴射的光，如微中子，r射線等。它們的性質是不同的，速度也是不同的。值得指出的是2007年美國MINOS實驗小組採用了能量為3GeV的μ中微子進行了734千米的實驗，實驗結果是中微子速度比光速快十萬分之5.1。即是這個速度超越了光速，並且螢火蟲所發出的光子速度一定比常見光速低，也即是說光線既有波長的差別，也有速度的變化。當然，用光學儀器來檢測光速只不過是循環論證罷了，我怎能證明我自己呢。有些量子專家檢測到系外高能中微子比光速超十萬分之五，由於多數中微子都是集團結構的，所以很多專家確認中微子的速度要比光速慢很多，這還是爭議的問題。

總之，在宇宙星系的大環境里，中微子與光子的轉換的可能性是相當大的！

PS：易五月作品，禁止轉載！（圖片來源網路）

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