中微子是怎么发现的?
中微子是怎么发现的?
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在19世纪末,20世纪初核物理是科研中的处女地,十分诱人,许多科学家为之着迷,有哈恩、有费米、有斯特拉斯曼、海森堡、泡利、居里夫人等。
如果你把大拇指竖起来,每一秒钟,就有700亿中微子从你的拇指中穿过。一颗中微子在太阳内核产生后,只要2秒就可以离开太阳表面,然后以近光速的速度飞行八分钟后到达地球。它们毫无阻碍地穿过整个地球只需要0.02秒

科学家在研究阿尔法、贝塔、伽马衰变过程中,测量出的阿尔法衰变和伽马衰变时能谱是不连续的,这也符合当初的认识——在量子世界中,发生能级跃迁释放能量,能量是一份一份发出,一份一份被吸收的,既然是一份一份的,那么不同的粒子能量就是不同的,并且之间应该是固定的能量差值,每堆粒子都有固定的能量,能谱当然不可能是平滑的。

但是在研究贝塔衰变时,测量出的能谱竟然是连续的,平滑的,这违背了能量一份一份的吸收的原理,显然是不符合能级跃迁,按份发射能量的规律,这时科学家就在猜测,是不是在贝塔衰变时还有一种粒子放出了,由于这种粒子“偷走”了部分能量,使得能谱变得连续了。
如果是普通人提出这种猜想肯定是不受重视的,甚至被认为是疯子,但是提出这种猜想的是当时的大物理学家——奥地利物理学家泡利(就是那个泡利不相容原理的提出者),泡利给这种粒子去了一个名字就叫中微子。

上图为测量出中微子震荡的神冈探测器,获得乐2015年诺贝尔物理学奖
中微子提出很早,知道1956年,人类第一次通过弱相互作用探测到了中微子。
2018-05-19 21:10:37 -
中微子很可能只是人们编造出来的谎言:其实,原子核衰变过程中产生的a、B、r射线分别是高能氦原子核、高能电子和高频率电磁波。因为三者产生的机制不同而导致a、r的能量是不连续的,而B的能量是连续的而已。其实只是意味着前两者的运动速度是离散变化的,而电子的运动速度可以是任意值。为了满足所谓的微观世界能量为离散的、一份一份的而编造出了中微子来使B射线+中微子的能量也成为离散的!但我们知道:电子脱离原子核束缚成为自由电子后,其能量为连续值而不离散或量子化的。原子核产生的高能电子为什么就不可以是连续的能量值呢!目前所谓测量中微子的方法都是不可能靠。试想中微子如果真的穿越地球甚至太阳如无物般地通过,怎么可能被你的小小的实验装置所捕获呢!
2019-02-21 17:17:10 -
2017年9月22日,科学家通过世界上最大的中微子探测器——位于南极的“冰立方”(IceCube Neutrino Observatory),探测到了神秘的 “幽灵粒子” 。此次发现的粒子穿越40亿光年到达我们身边,普通人无从得知,科学家却异常困惑。

现在,研究人员终于锁定其来源,它们来自一种高度活跃的椭圆形星系,即所谓的 “耀变体” (blazar)。其中心内部潜藏着一个巨大的黑洞,释放出的辐射能够直抵地球。也就是说,这种高能宇宙中微子来自银河系外。
这无疑是一个惊人的发现,它不仅证实耀变体是高能中微子的一种来源,而且还建立了一个全新的研究领域:多信使中微子天体物理学。科学家将使用不同类型的探测器共同研究同一现象。同样技术也曾被用于确认并拍摄中子星碰撞的研究。

自2012年南极“冰立方”首次发现高能中微子以来,来自银河系外的这些亚原子粒子一直是令物理学家们感到棘手的课题。
在亚原子粒子中,中微子可以说最为奇异。它们的质量几乎为零,能够以接近光速的速度传播,并且通常不会和一般物质发生相互作用。对于中微子来说,宇宙可以被视为无形的“精神世界”。

之所以被称为“幽灵粒子”,是因为此时此刻,正有数十亿数量的中微子穿过你我的身体。我们却不得而知。
当然,这并不意味着中微子完全不能与物质发生作用,否则即使“冰立方”也将无法探测到高能中微子。科学家们一次又一次地发现,中微子可以与冰相互作用,并产生闪光。
“冰立方”的探测器埋藏在南极冰层之下。在黑暗中,由碰撞所产生的光子得以被探测到。

到目前为止,IceCube已经发现了几个脱颖而出的中微子。它们比正常检测数据更具有活力,这表明它们一定已经穿越了遥远的距离。
科学家曾在1987年从银河系银晕(sn1987a)的超新星爆发中发现了中微子,其能量高达36MeV; 2012年发现的中微子能量则超过了1PeV。

虽然2017年9月探测到的中微子能量略低于300TeV,但它远远高于附近的任何东西。并且,由于宇宙的一般物质对于中微子来说是“不存在的”,这意味着它们总是以直线行进。
现在,由全世界数百名科学家组成的研究团队终于确认了这个微小亚原子粒子的来源。
它可以追溯到40亿光年远的耀变体,即所谓的TXS 0506 + 056。它就位于猎户座的“肩膀”上。这一发现意味着主要由质子和原子核组成的相关高能宇宙射线,也来自同一个地方。

耀变体是一种类星体,其星系内部核心具有活跃的超大质量黑洞,在它“进食”时会发出巨大的能量。
但耀变体可能是倾斜的,所以其星系的“银道面”正对着我们,从黑洞极区发射出的一条喷流正好指向我们的方向。
在宇宙的浩瀚夜空中,已知的高能量物体数量高达数千个,但它们之中很少有谁能被作为高能中微子的可能来源。

有趣的是,天体物理学界曾普遍认为,耀变体不太可能成为宇宙射线的来源。
当2017年进行实时监测时,科学家们变得高度警惕。他们立即开始搜索冰立方中微子天文台的以往数据,并在2014年底到2015年初从同一个地方发现了若干中微子的闪耀信号。

这一发现得到了另外两个伽马射线望远镜观测结果的支持:美国宇航局(NASA)地球轨道上的费米伽玛射线空间望远镜和加那利群岛的大气伽玛切伦科夫成像望远镜(MAGIC)。
它们也都检测到源自TXS 0506 + 056的高能伽玛射线活动。另外,科学家在无线电频谱中也有所收获。
所有这些卓越的工作共同表明,这个耀变体已经成为第一个已知的最高能量中微子和宇宙射线的“加速器”。
目前,相关研究论文已经在国际顶级学术期刊《科学》杂志上发表。
2018-07-13 12:30:15 -
中微子具体是什么都还在研究中,一手指过70O亿怎么得出的?一帮人又就借题发挥,忽悠愚弄百姓,借机吹牛。
2019-03-17 06:12:55