既可能是年轻时的样子,也可能是老年的样子。既可能是和蔼可亲的样子,也可能是凶悍愤怒的样子……。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。

什么是幽灵粒子?它的作用有多大?

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。

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