PDF《捕获变身的 中微子》

它不带电!也不跟别的粒子反应// 另一位物理学大师费米索性给这个想象中的中性粒子起了个名!叫./0123456!$

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5 6 %是意大利语!表示 $ 小%的词根#中微子就是 $ 小的中子% # 但泡利也觉得自己的设想过于荒诞 一种无法探测的粒子- 他以一箱 香槟酒作赌注!认为没有人能观测到中微子# # $年后!物理学家莱因斯和考恩向 $ 无法探测%发起了挑战#他们把 美国一个新建的核反应堆作为中微子源!用装有氯化镉溶液的容器来捕捉 中微子#他们预计!中微子与质子碰撞后产生的一系列反应!会引起闪光# 果然!物理学家观察到了闪光# 正在欧洲开会的泡利听到这个消息心里一惊# 泡利是讲信誉的#他特地买了一箱香槟!跟其他与会者一起分享# 其实!中微子难与别的粒子反应!但不等于不反应#只要用巨量的中 微子去撞击巨量的 $ 靶粒子% !还是会有反应的样本#后来的中微子实验都 基于这个道理# 核反应堆以外!太阳内部的聚变&

超新星爆发&

宇宙射线撞击大气&

地球上的放射性衰变//这些全都能产生中微子#而地球上包围着我们人 类的中微子!绝大部分来自于太阳#根据理论!聚变的能量要很久才能传 递到太阳表面!而聚变产生的中微子即刻闯出太阳!以光速到达地球# # $世纪 $年代末!美国物理学家戴维斯想出了一个探测太阳中微子的 办法#他在美国一个地下! * $ $米的废金矿里!安置了一个装有近&

$万升 四氯乙烯的储液罐#四氯乙烯是一种用来洗衣服的很便宜的原料!特点是 单位体积内中子含量极多# 戴维斯估计!从太阳来的中微子会让中子变成一个质子#氯7) -就变 成了有辐射性的氩7 ) - #根据辐射性的氩原子的数量!就知道吸收了多少 中微子#实验的结果是!这套装置在一年中差不多吸收了 ! '

$ 个中微 子* * *只有先前理论预言的!

0 ) # 其他#

0 )的中微子到哪里去了呢. 事实上!在泡利喝掉香槟不久!科学家们在 $年代就发现中微子分两 种不同类型#对应于电子和缪子

1 后者可看作8号的电子2 !中微子也分电 文章作品一等奖 $ 子型和缪子型#到- $年代!科学家们又发现还有

9 8号的电子* * *陶子! 以及对应的陶子型中微子# 有一些科学家猜想 会不会是太阳中微子在迁移中!变成了另一种不 同的中微子呢. 或许戴维斯测量的只是其中一种# ! % % '

年!日本的超级神冈通过实验大气中微子证实了这一猜想 太阳 中微子的确在迁移中变成了)种中微子的混合型* * *中微子是可以变身的# 一种中微子变成另外一种!就叫做振荡# )种振荡的量化描述!就是 ! #&

# )和!)#而!#和 # )已经被科学家们通过大气中微子和太阳中微子实 验测量到了# 唯有代表第三种振荡模式的 ! )!还在和全世界的物理学家们玩捉 迷藏# 测量出 ! )!也就成了大亚湾实验以及其他同类实验的奋斗方向# $ 寻找 ! )!简单来说就是看看从反应堆中出来的中微子

1 好比是! $ $ 匹马2 !跑了一段后还剩多少个!其他的变成了牛!变成了羊!探测器看不 到# %大亚湾实验项目副经理&

最终论文通讯作者曹俊说# 在大亚湾分布着远近不同的探测器#如果不存在振荡现象!研究人员 在远点和近点观察到的中微子数量不会相差太多'

而如果相差很大!就说 明!)不为零# 世界物理学界等待着最终的结果 如果 ! )接近零!那么全世界研究中 微子的科学家们将感到迷茫'