中微子能轻易穿透地球、太阳和宇宙,它们是怎么被找到的?
当你开始读这篇文章的时刻,每一秒钟都有650亿个中微子穿过你的眼睛,同时有更多的中微子穿过你的身体、你的房子和这个地球,但你却无法发现它们。
科学家们最初是不知道有中微子这样一种物质存在的。
中微子从原子核的变化中诞生,又可以反作用于质子,把它变成中子;它因为有极小的质量,所以只能接近光速而不能达到光速,但它却是宇宙中跑得最远的粒子。光子虽然速度更快却很容易被阻挡,但中微子不会,它几乎可以穿透一切。
由于中微子一直被制造出来,它又很难被捕获被吸收,所以科学家们认为宇宙中的中微子数量可能比质子多10亿倍以上,它的存在极可能与暗物质、暗能量以及众多未解的物理学谜题有关。因为找到这种到处都有、却又来去无踪的幽灵粒子,物理学家们至今一共得到四次诺贝尔物理学奖,这也从另一个角度说明了中微子研究的重要性。
我们知道物质都是由原子构成,原子在希腊语中意思是“不可分割”,后来科学家发现原子还可以再分,它由原子核和围绕在原子核周围的电子组成,而原子核又由质子和中子构成。再后来又发现质子和中子还可以再分成上夸克和下夸克,以及将夸克们“绑”在一起的规范玻色子(胶子)。夸克、玻色子和电子都被称为亚原子粒子。
用直观的图形可以这样表示:
目前科学家发现并已经证实的基本粒子中有6种是“轻子”,轻子是原子中的类电子粒子,它们不参与强烈的相互作用,只能通过电磁和弱力相互作用。这6种轻子中,有3种带负电,它们分别是: