中微子是亚原子粒子,以接近光速穿过宇宙。

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中微子是难以捉摸的亚原子粒子,在各种核过程中产生。他们的名字,意思是"小中性",指的是他们不携带电荷的事实。在宇宙中的四种基本力中,中微子只与两种——重力和弱力相互作用,而弱力是原子放射性衰变的罪魁祸首。几乎没有质量,它们以几乎光速穿过宇宙。

在大爆炸之后,无数的中微子出现了一秒的分数。新的中微子一直产生:在恒星的核心脏中,在地球上的粒子加速器和原子反应堆中,在超新星的爆炸崩溃和放射性元素衰变时。康涅狄格州纽黑文耶鲁大学的物理学家卡斯滕·海格(KarstenHeeger)表示,这意味着宇宙中的中微子平均比质子多10亿倍。

尽管中微子无处不在,但在很大程度上仍然是物理学家的一个谜,因为这些粒子很难捕捉。中微子流过大多数物质,好像它们是光线穿过透明的窗户,几乎与存在的其他东西相互作用。此刻,大约有1000亿个中微子穿过你身体的每一平方厘米,尽管你不会感觉到任何事情。【物理学中18个最大的未解之谜】
发现不可见的粒子
中微子最初被认为是科学谜团的答案。在19世纪晚期,研究人员对一种被称为β衰变的现象感到困惑,在这种现象中,原子内的原子核自发地发出电子。β衰变似乎违反了两个基本的物理定律:节约能源和保持动力。在β衰变中,粒子的最终结构似乎能量略微过小,质子静止不动,而不是被电子的相反方向敲击。直到1930年,物理学家沃尔夫冈·保利才提出一个想法,即一个额外的粒子可能飞出原子核,携带着缺失的能量和动量。

"我做了一件可怕的事情。我假设了一个无法探测到的粒子,"保利对一个朋友说,他指的是他假设的中微子是如此幽灵般,它几乎不会与任何事物相互作用,而且几乎没有质量。
四分之一个多世纪后,物理学家克莱德·考恩和弗雷德里克·雷因斯建造了一个中微子探测器,并将其放置在南卡罗来纳州萨凡纳河核电站的核反应堆外。他们的实验设法从反应堆飞来的数百万亿中微子中,有几颗被卡住,科万和雷因斯自豪地给保利发了一封电报,通知他确认。赖因斯将继续在1995年获得诺贝尔物理学奖——当时,科万去世了。
但自那以后,中微子不断辜负科学家的期望。

太阳产生大量的中微子,轰击地球。在20世纪中叶,研究人员建造了探测器来搜索这些中微子,但他们的实验一直显示出一种差异,只检测了大约三分之一的中微子。要么是天文学家的太阳模型出了问题,要么是发生了一些奇怪的事情。
物理学家最终意识到中微子可能有三种不同的口味或类型。普通的中微子被称为电子中微子,但还有两种其他口味:一种是中微子,另一种是中微子。当中微子穿过太阳和我们星球之间的距离时,它们在这三种类型之间振荡,这就是为什么那些早期实验——这些实验只被设计为寻找一种味道——一直缺少其总数的三分之二。

但是只有质量的粒子才能经历这种振荡,这与早先认为中微子是无质量的观点相矛盾。虽然科学家仍然不知道这三个中微子的确切质量,但实验已经确定,其中最重的必须至少比电子质量小0.000059倍。
中微子的新规则?
2011年,意大利乳液-反分裂装置(OPERA)实验的振荡项目的研究人员宣布,他们发现中微子的速度比光速快,这在全世界引起了轰动——这大概是不可能的。企业。尽管媒体广泛报道了这一结果,但结果遭到了科学界的极大质疑。不到一年之后,物理学家们意识到,故障布线模仿了比光更快的发现,中微子又回到了宇宙守法粒子的境界。

但是科学家们对中微子还有很多需要了解的。芝加哥附近的费米国家加速器实验室(Fermilab)的微型助推器中微子实验(MiniBooNE)的研究人员提供了令人信服的证据,证明他们已经发现了一种新型的中微子,称为无菌中微子。这一发现证实了在新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室的液体闪烁中微子探测器(LSND)上看到的一个早期异常现象。无菌中微子会终结所有已知的物理学,因为它们不适合所谓的标准模型,这个框架解释了除重力之外几乎所有已知的粒子和力。

杜克大学的粒子物理学家凯特·朔尔伯格告诉《生活科学》。如果MiniBooNEs的新结果成立,"那将会是巨大的;超出标准模型;需要新的粒子...和一个全新的分析框架,"
参考资料
1.Wikipedia百科全书
2.天文学名词
3. livescience-Adam Mann-小黄吃饼干
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