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幽灵粒子——科学界的捉"鬼"热潮

美睿 发表于 2015-11-10 19:34:33 [ 上一主题] [下一主题]

本帖最后由 美睿 于 2015-11-10 19:39 编辑

昨天一则中国科学家王贻芳获得“突破奖”的新闻,将中微子带入了我们的视野。但其实“中微子”早已是科学界的热门话题。
中微子是什么?能吃吗?

中微子是轻子的一种是组成世界的的基本粒子之一。 3.jpg
可能你知道的最小粒子就是夸克了,但是还有一类不为人熟知的基本粒子,他们被称为轻子中微子就是其中的一员,代号“V”。

中微子是12中基本粒子中最特殊的一种,其最大特点是不带电,不与任何物质发生作用,速度和光速相同(也有实验称中微子速度超过光速,目前存在较大争议),所以很难观测到它,科学界也把它戏称为“幽灵粒子”。

组成世界的12中基本粒子为:上、下、奇、粲、底、顶6种夸克;3种带电轻子:电子、μ子和τ子和3种中微子:电子中微子、μ中微子、τ中微子。

此时此刻可能正有无数的中微子在穿过的你身体,但你永远也察觉不到。

会对身体造成什么影响?
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别闹了,中微子虽然穿过了你的身体,但是它可能根本没有碰到你!
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假设上图是你体内的两个原子。由于中微子的个头非常小,质量也不及电子的百万分之一,轻盈至极,所以它能穿过原原子间的间隙,在你体内随意穿行。

捉"鬼"行动

20世纪初,科学家发现原子核放出一个电子的时候,会带走一些能量,仔细一算却发现损失的能量比电子带走的能量多——有部分能量丢失了。这一不得其解的现象对“能量守恒”定律产生了巨大的冲击。
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泡利

1930年,奥地利物理学家泡利对此提出了一个大胆的假设:说偷走能量的是一种尚未被发现的粒子,大物理学家费米十分赞同泡利的观点,并且根据这个粒子是中性的微小粒子,给这个粒子命名为中微子

想要抓到外逃的嫌犯需要一张图文并茂的通缉令。
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现在通缉令上“嫌犯”的描述有了,但还差一张“照片”,为了这张“照片”,科学家们一拍就是二十多年。
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莱因斯

直到1956年,美国物理学家柯万莱因斯等第一次通过实验直接探测到了中微子 。他们的这项发现发现于1995年获得了诺贝尔物理学奖。
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至此以后,欧洲、日本、加拿大也都相继观测到了中微子,并最终证明 了中微子一共具有三种形态,分别是:电子中微子μ中微子τ中微子
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大亚湾中微子实验室布局图

现在在世界各地也建立了许多能够进行中微子实验的大型实验室,例如我们熟悉的欧洲原子能实验室和位于中国的大亚湾中微子实验室
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王贻芳

二十一世纪以来光宇中微子的研究逐渐升温,目前各种关于中微子的实验也都在如火如荼地进行中。中国科学家王贻芳就因发现了中微子的第三种振荡模式,于昨日获得了科学界顶尖大奖“科学突破奖”。

有何卵用?
BB了这些,这个看不见摸不着,还不与任何物质反应的幽灵粒子到底有什么卵用?

在科学家眼里,中微子是继希格斯玻色子之后另一个最右希望解开宇宙奥秘的粒子,也被称为“下一个上帝粒子”。王贻芳在谈论中微子时也表示说:“中微子对于我们理解宇宙的本质具有极重要的意义。”
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放近了看,中微子在日常生活中也会有实用价值,由于其体积小,消耗能量少,速度等同于光速,并且几乎能够穿透任何物质,可以说几乎是用来通信的完美载体

如果未来中微子通信被成熟开发起来,那你到电梯、地下室里都不用担心没有信号了。

并且即使是发生了热核战争,安置在岩石深处的指挥部的中微子束发射机不会受到原子弹的破坏,还能正常工作。

另外,就在前不久,另一种和中微子一样轻盈的“幽灵粒子”——“外尔费米子”也被人们观测到,这种粒子能够代替电池中笨重且不易控制电子如果采用,它可以保证几乎不损耗能源的情况下完成高功率的计算,甚至可以实现设备的一年一充电。
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是的,目前令科技行业束手无策的电池续航问题得到了解决的希望。你手中常常没电的小爪机就快要得救了!关于外尔费米子的故事我们以后再讲。

在基础物理界,人类还有很多有待探索的东西,希望智子还是晚一点到来吧。如果非要加上一个期限的话……我希望是在中微子Wi-Fi和外尔费米子电池开发成熟之后。

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毕竟没了手机没法活啊!

作者 ▌Δ
游戏宅+猎奇侠
喜欢各种奇形怪状的事物




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博咩zby 发表于 2015-11-11 22:00:20

沙发

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