“中微子”到底有多强?1光年厚的防辐射板,都无法阻碍它的运动

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导语:学习过物理学的人应该都知道,能量守恒定律是非常具有基础性的定律,然而你可能想象不到在上个世纪初期的某几年,该定律竟然有过一次很大的危机。

因为很多有实验精神的人们在实验观察到了一个现象一一如果某种放射性元素受到激发后产生β衰变的过程,通过前后计算发现有的能量好像确实违反了这个定律而消失。

当时的人们分成了两派,有的观点直接说能量守恒定律肯定就是错误的,还有一批人则认为,这应该是科学界无法发现的未知粒子获取了看起来像是消失的部分能量,后来,人们确实发现了这种粒子一一中微子。

越来越多的证据已经说明了,未知粒子吸收了能量是正确的,在上个世纪五六十年代的时候。

著名的两位科学家柯万以及莱因斯首次设计了实验证实确实是一种叫做中微子的粒子吸收了这些能量。

随着后来越来越多的研究展开,中微子看似神秘的性质逐步被科学家详细的介绍给大家。这种粒子的体积是非常小的,其运动速度竟然能够达到光速,并且穿透力是目前为止已知最强的。

根据科学家的实验数据我们知道,中微子平均自由程在水这种介质里面接近二十光年,常常被用来阻挡辐射的物质里面。

中微子也能达到一光年的平均自由程。这也就说明,一光年厚的防辐射板肯定无法阻碍中微子的运动。为什么这种粒子具有如此强的性状?我们一起了解一下。

大家都知道宇宙里面的四种基本力,是引力、电磁等场力、后来才被发现的强相互作用力和弱相互作用力,然而科学家却已经证实中微子根本不会受到电磁力以及强相互作用力。

虽然说中微子确实能够接受引力作用,然而因为这种粒子的质量无比小,甚至只有我们熟悉的电子的不到百万分之一,而又具有如此之高的速度。所以说引力对中微子的影确实也是无限趋近于零。

因此说弱相互作用力对于中微子的影响是最大的,可是我们都知道弱相互作用力属于非常典型的短程力,并且大多数会作用在夸克层面,这其实也就是说,必须内部存在夸克,才会受到这种相应的作用。

如今,科学家们掌握的数据显示,中微子直径以及原子和夸克的数量级相对而言,是大相径庭的,为了接下来方便讨论。

我们计算一下能够得出,如果说中微子的直径能够超过一毫米,那么在这样的单位下的原子直径大概是一万千米,而夸克的直径数值是十公分。

这也就意味着,一个中微子如果想要和某个夸克发生正碰来引发弱相互作用,这个概率大概等同于直径一毫米的某个球体。

面前是一个一万公里直径的球体,然后再达到笔直按照规定路线运动,准确撞击这个球内部的十厘米直径大的小球的概率。

从这个角度来看,中微子其实很难成功与夸克发生正碰关系,而这其实也暗示着穿透力到底是由何而来的。

至此我们基本上了解了这种微粒,从微观角度而言,铅板主要是铅原子组成的物质。根据我们上面的推断,其实中微子完全可以顺利地绕过铅原子。

结语:

因为按照概率来看,它几乎没有撞上夸克的概率,因此说穿行下去不会碰到任何的阻碍,而正是因为尺度的差距非常低,因此哪怕是选择一光年厚的铅板也几乎无法挡住中微子。

来源:档案解读

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