每秒有1000萬億個穿過我們的身體,現實與虛幻之間存在的宇宙精靈
從1900年德國的普朗克公布了開天闢地的量子理論的新發現之後,各國的科學家在觀察原子核放射性時注意到:核裂變釋放α(阿爾法)射線和γ(伽瑪)射線時能量很好的符合量子理論,被一份一份釋放;而β(貝塔)射線的能量譜卻是連續的,且電子所攜帶釋放的能量並不是裂變釋放的總能量,其中一部分無影無蹤的消失了。泡利在1930年預言:一種新粒子將剩餘的能量帶走,這種粒子後來被命名為中微子。26年後,美國的萊因斯和柯萬遵從我國科學家王淦昌的相關建議,觀測到了這種神秘粒子,萊因斯由此獲得了1995年的諾貝爾獎。
中微子名副其實,非常微小但數量巨大,質量是電子的1千萬分之一,每秒都有1000萬億個來自太陽的中微子穿過我們的身體,穿透能力非常強大。為什麼我們毫無感覺:原因就是中微子太小了,對於物質除原子核和電子外的99.99%的真空空間來說,中微子穿行其中如入無人之境,並且這種粒子不帶電,與物質幾乎不發生任何反應。
微小且中性的特點使得探測中微子變得非常困難。美國在南極冰原800米下、俄羅斯在貝加爾湖、日本在廢棄鋅礦布置光電探測器,捕捉來自太空的中微子所發出的微弱光芒。
日本礦坑位於岐阜縣地下1000米處,該項目被稱為超級神岡探測器,使用5萬噸超純水和11200個高靈敏的光電倍增管。中微子在超純水中的速度大於光在其中的運行速度,所以會產生類似聲爆的光爆現象,發出微微的藍光,被光電倍增器捕捉後變為電流信號供觀測使用。1987年2月,超級神岡探測器和美國的探測器共同探測到了來自大麥哲倫星雲一顆超新星爆發產生的中微子。
中微子曾被認為沒有靜止質量,接近於虛無。後來被觀測到幾種類型的中微子可以轉變為其他類型,證實其具有非常微小的靜止質量,極強的穿透力是其他粒子所不具備的,100光年厚的鋼板也不能讓其減緩接近光速的腳步,所以將探測器建在地下或水下上千米深可以很好的屏蔽其他粒子的干擾。
從具有極微小質量的中微子到沒有靜止質量的光之間還有多少距離?存在多少未知?神秘的現實與虛幻之間宇宙到底是怎樣的存在?科學家們正擴建更為高效的探測設備,努力揭開中微子的神秘面紗,尋找宇宙構成的終極答案,我們也將拭目以待。


TAG:一帶一路和文化 |