'每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?'

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當我們在享受歲月靜好的時候,這個世界並不是我們眼中看到的那樣安寧,因為不管我們身在何處,每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,而我們卻絲毫感覺不到!

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當我們在享受歲月靜好的時候,這個世界並不是我們眼中看到的那樣安寧,因為不管我們身在何處,每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,而我們卻絲毫感覺不到!

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

這並不是開玩笑,而是科學家告訴我們的事實。那麼什麼是中微子?為什麼會有這麼多的中微子?當這些中微子穿過我們的身體時候,我們又為什麼絲毫沒有感覺呢?今天我們就來講一下這是什麼情況。

什麼是中微子?

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當我們在享受歲月靜好的時候,這個世界並不是我們眼中看到的那樣安寧,因為不管我們身在何處,每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,而我們卻絲毫感覺不到!

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

這並不是開玩笑,而是科學家告訴我們的事實。那麼什麼是中微子?為什麼會有這麼多的中微子?當這些中微子穿過我們的身體時候,我們又為什麼絲毫沒有感覺呢?今天我們就來講一下這是什麼情況。

什麼是中微子?

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

這要從上個世紀20年代講起,當時的科學家在對放射性的研究中,發現了一個奇怪的現象,即在β衰變的過程中,有一少部分能量莫名其妙地不見了。可能有人會覺得這個發現沒什麼大不了的,但實際上,這在物理界絕對是一等一的大事,因為這個現象意味著能量不守恆。

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當我們在享受歲月靜好的時候,這個世界並不是我們眼中看到的那樣安寧,因為不管我們身在何處,每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,而我們卻絲毫感覺不到!

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

這並不是開玩笑,而是科學家告訴我們的事實。那麼什麼是中微子?為什麼會有這麼多的中微子?當這些中微子穿過我們的身體時候,我們又為什麼絲毫沒有感覺呢?今天我們就來講一下這是什麼情況。

什麼是中微子?

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

這要從上個世紀20年代講起,當時的科學家在對放射性的研究中,發現了一個奇怪的現象,即在β衰變的過程中,有一少部分能量莫名其妙地不見了。可能有人會覺得這個發現沒什麼大不了的,但實際上,這在物理界絕對是一等一的大事,因為這個現象意味著能量不守恆。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

我們都知道,能量守恆定律是物理學的鐵律,假如這條鐵律被推翻,人類的整個物理學大廈都將傾覆,正因為如此,這個發現在當時的整個科學界引發了軒然大波。

對於這個“能量不守恆”的現象,科學家們百思不得其解,甚至還有科學家據此認為,能量守恆定律失效了。值得一提的是,持這種觀點的科學家包括大名鼎鼎的量子力學奠基人、哥本哈根學派的領袖尼爾斯.玻爾(Niels.Bohr)。

直到1930年,美國物理學家沃爾夫岡.泡利(Wolfgang.Pauli)才從理論上解釋了這個現象,他認為在β衰變過程中,有一種質量為零,且不帶電荷的未知粒子帶走了少部分的能量。

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當我們在享受歲月靜好的時候,這個世界並不是我們眼中看到的那樣安寧,因為不管我們身在何處,每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,而我們卻絲毫感覺不到!

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

這並不是開玩笑,而是科學家告訴我們的事實。那麼什麼是中微子?為什麼會有這麼多的中微子?當這些中微子穿過我們的身體時候,我們又為什麼絲毫沒有感覺呢?今天我們就來講一下這是什麼情況。

什麼是中微子?

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

這要從上個世紀20年代講起,當時的科學家在對放射性的研究中,發現了一個奇怪的現象,即在β衰變的過程中,有一少部分能量莫名其妙地不見了。可能有人會覺得這個發現沒什麼大不了的,但實際上,這在物理界絕對是一等一的大事,因為這個現象意味著能量不守恆。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

我們都知道,能量守恆定律是物理學的鐵律,假如這條鐵律被推翻,人類的整個物理學大廈都將傾覆,正因為如此,這個發現在當時的整個科學界引發了軒然大波。

對於這個“能量不守恆”的現象,科學家們百思不得其解,甚至還有科學家據此認為,能量守恆定律失效了。值得一提的是,持這種觀點的科學家包括大名鼎鼎的量子力學奠基人、哥本哈根學派的領袖尼爾斯.玻爾(Niels.Bohr)。

直到1930年,美國物理學家沃爾夫岡.泡利(Wolfgang.Pauli)才從理論上解釋了這個現象,他認為在β衰變過程中,有一種質量為零,且不帶電荷的未知粒子帶走了少部分的能量。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

他的這個理論得到了不少科學家的支持,他們將這種未知的粒子命名為“中微子”。1956年,美國物理學家柯萬(C.Cowan)和萊因斯(F.Reines)在實驗中首次證實了中微子。

時至今日,科學家對中微子的研究已經有了不錯的成績,我們知道了宇宙中存在著三種中微子,分別為電子中微子、μ中微子以及τ中微子,它們質量非常小,而且不帶電。

為什麼會有這麼多的中微子?

研究表明,大部分的核反應都會產生中微子,其中就包括核聚變反應。在浩淼的宇宙中,核聚變反應隨處可見,例如我們賴以生存的太陽,就是一個巨大的核聚變反應爐。

在太陽的內部,大量的氫原子源源不斷地聚變成氦原子,太陽的光和熱也就是因此而來。需要指出的是,太陽內的核聚變並不是把4個氫原子直接聚變成氦原子,而是首先將兩個氫原子聚變成氫的同位素“氘”,然後再進行下一步的核聚變反應,如下圖所示。

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當我們在享受歲月靜好的時候,這個世界並不是我們眼中看到的那樣安寧,因為不管我們身在何處,每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,而我們卻絲毫感覺不到!

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

這並不是開玩笑,而是科學家告訴我們的事實。那麼什麼是中微子?為什麼會有這麼多的中微子?當這些中微子穿過我們的身體時候,我們又為什麼絲毫沒有感覺呢?今天我們就來講一下這是什麼情況。

什麼是中微子?

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

這要從上個世紀20年代講起,當時的科學家在對放射性的研究中,發現了一個奇怪的現象,即在β衰變的過程中,有一少部分能量莫名其妙地不見了。可能有人會覺得這個發現沒什麼大不了的,但實際上,這在物理界絕對是一等一的大事,因為這個現象意味著能量不守恆。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

我們都知道,能量守恆定律是物理學的鐵律,假如這條鐵律被推翻,人類的整個物理學大廈都將傾覆,正因為如此,這個發現在當時的整個科學界引發了軒然大波。

對於這個“能量不守恆”的現象,科學家們百思不得其解,甚至還有科學家據此認為,能量守恆定律失效了。值得一提的是,持這種觀點的科學家包括大名鼎鼎的量子力學奠基人、哥本哈根學派的領袖尼爾斯.玻爾(Niels.Bohr)。

直到1930年,美國物理學家沃爾夫岡.泡利(Wolfgang.Pauli)才從理論上解釋了這個現象,他認為在β衰變過程中,有一種質量為零,且不帶電荷的未知粒子帶走了少部分的能量。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

他的這個理論得到了不少科學家的支持,他們將這種未知的粒子命名為“中微子”。1956年,美國物理學家柯萬(C.Cowan)和萊因斯(F.Reines)在實驗中首次證實了中微子。

時至今日,科學家對中微子的研究已經有了不錯的成績,我們知道了宇宙中存在著三種中微子,分別為電子中微子、μ中微子以及τ中微子,它們質量非常小,而且不帶電。

為什麼會有這麼多的中微子?

研究表明,大部分的核反應都會產生中微子,其中就包括核聚變反應。在浩淼的宇宙中,核聚變反應隨處可見,例如我們賴以生存的太陽,就是一個巨大的核聚變反應爐。

在太陽的內部,大量的氫原子源源不斷地聚變成氦原子,太陽的光和熱也就是因此而來。需要指出的是,太陽內的核聚變並不是把4個氫原子直接聚變成氦原子,而是首先將兩個氫原子聚變成氫的同位素“氘”,然後再進行下一步的核聚變反應,如下圖所示。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

我們知道,氫原子的原子核只有一個質子,而氘原子的原子核內卻多出來了一箇中子,那麼這個中子是哪裡來的呢?答案就是當兩個氫原子發生聚變時,其中一個原子核內的質子發生了正β衰變。

正β衰變可以使質子轉化為中子,同時發射出一個正電子和一箇中微子。因此,我們可以簡單地理解為,在核聚變過程的第一步,每兩個氫原子就會釋放出一箇中微子。

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當我們在享受歲月靜好的時候,這個世界並不是我們眼中看到的那樣安寧,因為不管我們身在何處,每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,而我們卻絲毫感覺不到!

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

這並不是開玩笑,而是科學家告訴我們的事實。那麼什麼是中微子?為什麼會有這麼多的中微子?當這些中微子穿過我們的身體時候,我們又為什麼絲毫沒有感覺呢?今天我們就來講一下這是什麼情況。

什麼是中微子?

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

這要從上個世紀20年代講起,當時的科學家在對放射性的研究中,發現了一個奇怪的現象,即在β衰變的過程中,有一少部分能量莫名其妙地不見了。可能有人會覺得這個發現沒什麼大不了的,但實際上,這在物理界絕對是一等一的大事,因為這個現象意味著能量不守恆。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

我們都知道,能量守恆定律是物理學的鐵律,假如這條鐵律被推翻,人類的整個物理學大廈都將傾覆,正因為如此,這個發現在當時的整個科學界引發了軒然大波。

對於這個“能量不守恆”的現象,科學家們百思不得其解,甚至還有科學家據此認為,能量守恆定律失效了。值得一提的是,持這種觀點的科學家包括大名鼎鼎的量子力學奠基人、哥本哈根學派的領袖尼爾斯.玻爾(Niels.Bohr)。

直到1930年,美國物理學家沃爾夫岡.泡利(Wolfgang.Pauli)才從理論上解釋了這個現象,他認為在β衰變過程中,有一種質量為零,且不帶電荷的未知粒子帶走了少部分的能量。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

他的這個理論得到了不少科學家的支持,他們將這種未知的粒子命名為“中微子”。1956年,美國物理學家柯萬(C.Cowan)和萊因斯(F.Reines)在實驗中首次證實了中微子。

時至今日,科學家對中微子的研究已經有了不錯的成績,我們知道了宇宙中存在著三種中微子,分別為電子中微子、μ中微子以及τ中微子,它們質量非常小,而且不帶電。

為什麼會有這麼多的中微子?

研究表明,大部分的核反應都會產生中微子,其中就包括核聚變反應。在浩淼的宇宙中,核聚變反應隨處可見,例如我們賴以生存的太陽,就是一個巨大的核聚變反應爐。

在太陽的內部,大量的氫原子源源不斷地聚變成氦原子,太陽的光和熱也就是因此而來。需要指出的是,太陽內的核聚變並不是把4個氫原子直接聚變成氦原子,而是首先將兩個氫原子聚變成氫的同位素“氘”,然後再進行下一步的核聚變反應,如下圖所示。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

我們知道,氫原子的原子核只有一個質子,而氘原子的原子核內卻多出來了一箇中子,那麼這個中子是哪裡來的呢?答案就是當兩個氫原子發生聚變時,其中一個原子核內的質子發生了正β衰變。

正β衰變可以使質子轉化為中子,同時發射出一個正電子和一箇中微子。因此,我們可以簡單地理解為,在核聚變過程的第一步,每兩個氫原子就會釋放出一箇中微子。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

再來看一下數據,一個氫原子的質量約為(1.67 x 10^-27)千克,太陽每秒鐘消耗約400萬噸(4 x 10^9千克)氫。考慮到太陽內部核聚變的複雜性,我們不能直接計算出太陽每秒產生的中微子的準確數字,但通過這兩個數據的對比,大家就可以清楚地知道這個數字的數量級,更重要的是,宇宙中可不止太陽這一顆恆星!

為什麼我們感覺不到中微子?

首先要說的是中微子不參加強相互作用,也不參加電磁反應,也就是說宇宙中的四大基本力中,排名前兩位的都對它無效。

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當我們在享受歲月靜好的時候,這個世界並不是我們眼中看到的那樣安寧,因為不管我們身在何處,每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,而我們卻絲毫感覺不到!

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

這並不是開玩笑,而是科學家告訴我們的事實。那麼什麼是中微子?為什麼會有這麼多的中微子?當這些中微子穿過我們的身體時候,我們又為什麼絲毫沒有感覺呢?今天我們就來講一下這是什麼情況。

什麼是中微子?

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

這要從上個世紀20年代講起,當時的科學家在對放射性的研究中,發現了一個奇怪的現象,即在β衰變的過程中,有一少部分能量莫名其妙地不見了。可能有人會覺得這個發現沒什麼大不了的,但實際上,這在物理界絕對是一等一的大事,因為這個現象意味著能量不守恆。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

我們都知道,能量守恆定律是物理學的鐵律,假如這條鐵律被推翻,人類的整個物理學大廈都將傾覆,正因為如此,這個發現在當時的整個科學界引發了軒然大波。

對於這個“能量不守恆”的現象,科學家們百思不得其解,甚至還有科學家據此認為,能量守恆定律失效了。值得一提的是,持這種觀點的科學家包括大名鼎鼎的量子力學奠基人、哥本哈根學派的領袖尼爾斯.玻爾(Niels.Bohr)。

直到1930年,美國物理學家沃爾夫岡.泡利(Wolfgang.Pauli)才從理論上解釋了這個現象,他認為在β衰變過程中,有一種質量為零,且不帶電荷的未知粒子帶走了少部分的能量。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

他的這個理論得到了不少科學家的支持,他們將這種未知的粒子命名為“中微子”。1956年,美國物理學家柯萬(C.Cowan)和萊因斯(F.Reines)在實驗中首次證實了中微子。

時至今日,科學家對中微子的研究已經有了不錯的成績,我們知道了宇宙中存在著三種中微子,分別為電子中微子、μ中微子以及τ中微子,它們質量非常小,而且不帶電。

為什麼會有這麼多的中微子?

研究表明,大部分的核反應都會產生中微子,其中就包括核聚變反應。在浩淼的宇宙中,核聚變反應隨處可見,例如我們賴以生存的太陽,就是一個巨大的核聚變反應爐。

在太陽的內部,大量的氫原子源源不斷地聚變成氦原子,太陽的光和熱也就是因此而來。需要指出的是,太陽內的核聚變並不是把4個氫原子直接聚變成氦原子,而是首先將兩個氫原子聚變成氫的同位素“氘”,然後再進行下一步的核聚變反應,如下圖所示。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

我們知道,氫原子的原子核只有一個質子,而氘原子的原子核內卻多出來了一箇中子,那麼這個中子是哪裡來的呢?答案就是當兩個氫原子發生聚變時,其中一個原子核內的質子發生了正β衰變。

正β衰變可以使質子轉化為中子,同時發射出一個正電子和一箇中微子。因此,我們可以簡單地理解為,在核聚變過程的第一步,每兩個氫原子就會釋放出一箇中微子。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

再來看一下數據,一個氫原子的質量約為(1.67 x 10^-27)千克,太陽每秒鐘消耗約400萬噸(4 x 10^9千克)氫。考慮到太陽內部核聚變的複雜性,我們不能直接計算出太陽每秒產生的中微子的準確數字,但通過這兩個數據的對比,大家就可以清楚地知道這個數字的數量級,更重要的是,宇宙中可不止太陽這一顆恆星!

為什麼我們感覺不到中微子?

首先要說的是中微子不參加強相互作用,也不參加電磁反應,也就是說宇宙中的四大基本力中,排名前兩位的都對它無效。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

引力對它有效,但是中微子的質量卻非常的小,小到什麼程度呢?我們知道電子已經是質量很小的基本粒子了,而中微子的質量只有電子的幾十萬分之一,有些甚至可以達到千萬分之一,如此小的質量使得引力對中微子的影響幾乎等於零(黑洞的引力除外)。

於是就是剩下弱相互作用力了,事實上,只有弱相互作用力才能與中微子產生反應,而弱相互作用力只存在於原子核之內的夸克層面。這就是說,當中微子撞上夸克的時候,就可以“感覺”到中微子,那麼這個難度有多高呢?我們接著看。

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當我們在享受歲月靜好的時候,這個世界並不是我們眼中看到的那樣安寧,因為不管我們身在何處,每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,而我們卻絲毫感覺不到!

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

這並不是開玩笑,而是科學家告訴我們的事實。那麼什麼是中微子?為什麼會有這麼多的中微子?當這些中微子穿過我們的身體時候,我們又為什麼絲毫沒有感覺呢?今天我們就來講一下這是什麼情況。

什麼是中微子?

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

這要從上個世紀20年代講起,當時的科學家在對放射性的研究中,發現了一個奇怪的現象,即在β衰變的過程中,有一少部分能量莫名其妙地不見了。可能有人會覺得這個發現沒什麼大不了的,但實際上,這在物理界絕對是一等一的大事,因為這個現象意味著能量不守恆。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

我們都知道,能量守恆定律是物理學的鐵律,假如這條鐵律被推翻,人類的整個物理學大廈都將傾覆,正因為如此,這個發現在當時的整個科學界引發了軒然大波。

對於這個“能量不守恆”的現象,科學家們百思不得其解,甚至還有科學家據此認為,能量守恆定律失效了。值得一提的是,持這種觀點的科學家包括大名鼎鼎的量子力學奠基人、哥本哈根學派的領袖尼爾斯.玻爾(Niels.Bohr)。

直到1930年,美國物理學家沃爾夫岡.泡利(Wolfgang.Pauli)才從理論上解釋了這個現象,他認為在β衰變過程中,有一種質量為零,且不帶電荷的未知粒子帶走了少部分的能量。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

他的這個理論得到了不少科學家的支持,他們將這種未知的粒子命名為“中微子”。1956年,美國物理學家柯萬(C.Cowan)和萊因斯(F.Reines)在實驗中首次證實了中微子。

時至今日,科學家對中微子的研究已經有了不錯的成績,我們知道了宇宙中存在著三種中微子,分別為電子中微子、μ中微子以及τ中微子,它們質量非常小,而且不帶電。

為什麼會有這麼多的中微子?

研究表明,大部分的核反應都會產生中微子,其中就包括核聚變反應。在浩淼的宇宙中,核聚變反應隨處可見,例如我們賴以生存的太陽,就是一個巨大的核聚變反應爐。

在太陽的內部,大量的氫原子源源不斷地聚變成氦原子,太陽的光和熱也就是因此而來。需要指出的是,太陽內的核聚變並不是把4個氫原子直接聚變成氦原子,而是首先將兩個氫原子聚變成氫的同位素“氘”,然後再進行下一步的核聚變反應,如下圖所示。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

我們知道,氫原子的原子核只有一個質子,而氘原子的原子核內卻多出來了一箇中子,那麼這個中子是哪裡來的呢?答案就是當兩個氫原子發生聚變時,其中一個原子核內的質子發生了正β衰變。

正β衰變可以使質子轉化為中子,同時發射出一個正電子和一箇中微子。因此,我們可以簡單地理解為,在核聚變過程的第一步,每兩個氫原子就會釋放出一箇中微子。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

再來看一下數據,一個氫原子的質量約為(1.67 x 10^-27)千克,太陽每秒鐘消耗約400萬噸(4 x 10^9千克)氫。考慮到太陽內部核聚變的複雜性,我們不能直接計算出太陽每秒產生的中微子的準確數字,但通過這兩個數據的對比,大家就可以清楚地知道這個數字的數量級,更重要的是,宇宙中可不止太陽這一顆恆星!

為什麼我們感覺不到中微子?

首先要說的是中微子不參加強相互作用,也不參加電磁反應,也就是說宇宙中的四大基本力中,排名前兩位的都對它無效。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

引力對它有效,但是中微子的質量卻非常的小,小到什麼程度呢?我們知道電子已經是質量很小的基本粒子了,而中微子的質量只有電子的幾十萬分之一,有些甚至可以達到千萬分之一,如此小的質量使得引力對中微子的影響幾乎等於零(黑洞的引力除外)。

於是就是剩下弱相互作用力了,事實上,只有弱相互作用力才能與中微子產生反應,而弱相互作用力只存在於原子核之內的夸克層面。這就是說,當中微子撞上夸克的時候,就可以“感覺”到中微子,那麼這個難度有多高呢?我們接著看。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

原子由原子核和電子構成,原子核由質子和中子構成,質子和中子又是由夸克構成。

原子並不是一個實體,除了原子核和電子外,原子的內部絕大部分都是空的,假如將組成地球的所有原子之內的原子核和電子緊緊地挨在一起,地球將會成為一個直徑為22米的球體。

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當我們在享受歲月靜好的時候,這個世界並不是我們眼中看到的那樣安寧,因為不管我們身在何處,每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,而我們卻絲毫感覺不到!

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

這並不是開玩笑,而是科學家告訴我們的事實。那麼什麼是中微子?為什麼會有這麼多的中微子?當這些中微子穿過我們的身體時候,我們又為什麼絲毫沒有感覺呢?今天我們就來講一下這是什麼情況。

什麼是中微子?

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

這要從上個世紀20年代講起,當時的科學家在對放射性的研究中,發現了一個奇怪的現象,即在β衰變的過程中,有一少部分能量莫名其妙地不見了。可能有人會覺得這個發現沒什麼大不了的,但實際上,這在物理界絕對是一等一的大事,因為這個現象意味著能量不守恆。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

我們都知道,能量守恆定律是物理學的鐵律,假如這條鐵律被推翻,人類的整個物理學大廈都將傾覆,正因為如此,這個發現在當時的整個科學界引發了軒然大波。

對於這個“能量不守恆”的現象,科學家們百思不得其解,甚至還有科學家據此認為,能量守恆定律失效了。值得一提的是,持這種觀點的科學家包括大名鼎鼎的量子力學奠基人、哥本哈根學派的領袖尼爾斯.玻爾(Niels.Bohr)。

直到1930年,美國物理學家沃爾夫岡.泡利(Wolfgang.Pauli)才從理論上解釋了這個現象,他認為在β衰變過程中,有一種質量為零,且不帶電荷的未知粒子帶走了少部分的能量。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

他的這個理論得到了不少科學家的支持,他們將這種未知的粒子命名為“中微子”。1956年,美國物理學家柯萬(C.Cowan)和萊因斯(F.Reines)在實驗中首次證實了中微子。

時至今日,科學家對中微子的研究已經有了不錯的成績,我們知道了宇宙中存在著三種中微子,分別為電子中微子、μ中微子以及τ中微子,它們質量非常小,而且不帶電。

為什麼會有這麼多的中微子?

研究表明,大部分的核反應都會產生中微子,其中就包括核聚變反應。在浩淼的宇宙中,核聚變反應隨處可見,例如我們賴以生存的太陽,就是一個巨大的核聚變反應爐。

在太陽的內部,大量的氫原子源源不斷地聚變成氦原子,太陽的光和熱也就是因此而來。需要指出的是,太陽內的核聚變並不是把4個氫原子直接聚變成氦原子,而是首先將兩個氫原子聚變成氫的同位素“氘”,然後再進行下一步的核聚變反應,如下圖所示。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

我們知道,氫原子的原子核只有一個質子,而氘原子的原子核內卻多出來了一箇中子,那麼這個中子是哪裡來的呢?答案就是當兩個氫原子發生聚變時,其中一個原子核內的質子發生了正β衰變。

正β衰變可以使質子轉化為中子,同時發射出一個正電子和一箇中微子。因此,我們可以簡單地理解為,在核聚變過程的第一步,每兩個氫原子就會釋放出一箇中微子。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

再來看一下數據,一個氫原子的質量約為(1.67 x 10^-27)千克,太陽每秒鐘消耗約400萬噸(4 x 10^9千克)氫。考慮到太陽內部核聚變的複雜性,我們不能直接計算出太陽每秒產生的中微子的準確數字,但通過這兩個數據的對比,大家就可以清楚地知道這個數字的數量級,更重要的是,宇宙中可不止太陽這一顆恆星!

為什麼我們感覺不到中微子?

首先要說的是中微子不參加強相互作用,也不參加電磁反應,也就是說宇宙中的四大基本力中,排名前兩位的都對它無效。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

引力對它有效,但是中微子的質量卻非常的小,小到什麼程度呢?我們知道電子已經是質量很小的基本粒子了,而中微子的質量只有電子的幾十萬分之一,有些甚至可以達到千萬分之一,如此小的質量使得引力對中微子的影響幾乎等於零(黑洞的引力除外)。

於是就是剩下弱相互作用力了,事實上,只有弱相互作用力才能與中微子產生反應,而弱相互作用力只存在於原子核之內的夸克層面。這就是說,當中微子撞上夸克的時候,就可以“感覺”到中微子,那麼這個難度有多高呢?我們接著看。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

原子由原子核和電子構成,原子核由質子和中子構成,質子和中子又是由夸克構成。

原子並不是一個實體,除了原子核和電子外,原子的內部絕大部分都是空的,假如將組成地球的所有原子之內的原子核和電子緊緊地挨在一起,地球將會成為一個直徑為22米的球體。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

這種空曠程度已經很離譜了,而更要命的是,質子和中子的內部絕大部分也是空的,組成它們的夸克之間也有著很大的距離(夸克之間的距離一般都有夸克直徑的上萬倍)。

根據科學家的推測,中微子的直徑在(10^-20)米的數量級,這比電子的直徑小了10萬倍。好的,有了以上的知識之後,現在我們可以大概的描述一下這個難度有多高了。

假設中微子是一個直徑1釐米的小球,那麼夸克就是在一個直徑為1000萬公里的球體中心,直徑為1米的一個目標!

因此,在絕大多數情況下,中微子都只是輕鬆地穿過物體,而不會留下任何的痕跡。

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當我們在享受歲月靜好的時候,這個世界並不是我們眼中看到的那樣安寧,因為不管我們身在何處,每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,而我們卻絲毫感覺不到!

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

這並不是開玩笑,而是科學家告訴我們的事實。那麼什麼是中微子?為什麼會有這麼多的中微子?當這些中微子穿過我們的身體時候,我們又為什麼絲毫沒有感覺呢?今天我們就來講一下這是什麼情況。

什麼是中微子?

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

這要從上個世紀20年代講起,當時的科學家在對放射性的研究中,發現了一個奇怪的現象,即在β衰變的過程中,有一少部分能量莫名其妙地不見了。可能有人會覺得這個發現沒什麼大不了的,但實際上,這在物理界絕對是一等一的大事,因為這個現象意味著能量不守恆。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

我們都知道,能量守恆定律是物理學的鐵律,假如這條鐵律被推翻,人類的整個物理學大廈都將傾覆,正因為如此,這個發現在當時的整個科學界引發了軒然大波。

對於這個“能量不守恆”的現象,科學家們百思不得其解,甚至還有科學家據此認為,能量守恆定律失效了。值得一提的是,持這種觀點的科學家包括大名鼎鼎的量子力學奠基人、哥本哈根學派的領袖尼爾斯.玻爾(Niels.Bohr)。

直到1930年,美國物理學家沃爾夫岡.泡利(Wolfgang.Pauli)才從理論上解釋了這個現象,他認為在β衰變過程中,有一種質量為零,且不帶電荷的未知粒子帶走了少部分的能量。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

他的這個理論得到了不少科學家的支持,他們將這種未知的粒子命名為“中微子”。1956年,美國物理學家柯萬(C.Cowan)和萊因斯(F.Reines)在實驗中首次證實了中微子。

時至今日,科學家對中微子的研究已經有了不錯的成績,我們知道了宇宙中存在著三種中微子,分別為電子中微子、μ中微子以及τ中微子,它們質量非常小,而且不帶電。

為什麼會有這麼多的中微子?

研究表明,大部分的核反應都會產生中微子,其中就包括核聚變反應。在浩淼的宇宙中,核聚變反應隨處可見,例如我們賴以生存的太陽,就是一個巨大的核聚變反應爐。

在太陽的內部,大量的氫原子源源不斷地聚變成氦原子,太陽的光和熱也就是因此而來。需要指出的是,太陽內的核聚變並不是把4個氫原子直接聚變成氦原子,而是首先將兩個氫原子聚變成氫的同位素“氘”,然後再進行下一步的核聚變反應,如下圖所示。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

我們知道,氫原子的原子核只有一個質子,而氘原子的原子核內卻多出來了一箇中子,那麼這個中子是哪裡來的呢?答案就是當兩個氫原子發生聚變時,其中一個原子核內的質子發生了正β衰變。

正β衰變可以使質子轉化為中子,同時發射出一個正電子和一箇中微子。因此,我們可以簡單地理解為,在核聚變過程的第一步,每兩個氫原子就會釋放出一箇中微子。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

再來看一下數據,一個氫原子的質量約為(1.67 x 10^-27)千克,太陽每秒鐘消耗約400萬噸(4 x 10^9千克)氫。考慮到太陽內部核聚變的複雜性,我們不能直接計算出太陽每秒產生的中微子的準確數字,但通過這兩個數據的對比,大家就可以清楚地知道這個數字的數量級,更重要的是,宇宙中可不止太陽這一顆恆星!

為什麼我們感覺不到中微子?

首先要說的是中微子不參加強相互作用,也不參加電磁反應,也就是說宇宙中的四大基本力中,排名前兩位的都對它無效。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

引力對它有效,但是中微子的質量卻非常的小,小到什麼程度呢?我們知道電子已經是質量很小的基本粒子了,而中微子的質量只有電子的幾十萬分之一,有些甚至可以達到千萬分之一,如此小的質量使得引力對中微子的影響幾乎等於零(黑洞的引力除外)。

於是就是剩下弱相互作用力了,事實上,只有弱相互作用力才能與中微子產生反應,而弱相互作用力只存在於原子核之內的夸克層面。這就是說,當中微子撞上夸克的時候,就可以“感覺”到中微子,那麼這個難度有多高呢?我們接著看。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

原子由原子核和電子構成,原子核由質子和中子構成,質子和中子又是由夸克構成。

原子並不是一個實體,除了原子核和電子外,原子的內部絕大部分都是空的,假如將組成地球的所有原子之內的原子核和電子緊緊地挨在一起,地球將會成為一個直徑為22米的球體。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

這種空曠程度已經很離譜了,而更要命的是,質子和中子的內部絕大部分也是空的,組成它們的夸克之間也有著很大的距離(夸克之間的距離一般都有夸克直徑的上萬倍)。

根據科學家的推測,中微子的直徑在(10^-20)米的數量級,這比電子的直徑小了10萬倍。好的,有了以上的知識之後,現在我們可以大概的描述一下這個難度有多高了。

假設中微子是一個直徑1釐米的小球,那麼夸克就是在一個直徑為1000萬公里的球體中心,直徑為1米的一個目標!

因此,在絕大多數情況下,中微子都只是輕鬆地穿過物體,而不會留下任何的痕跡。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

另外,我們還需要知道的一個事實是,因為中微子的質量極小,所以它的運動速度通常都很快(接近光速)。

簡單總結一下,中微子在恆星內部源源不斷地產生,它們速度極高,又幾乎不與任何物質發生反應,可以在我們絲毫感覺不到的情況下,穿過我們的身體,又因為它們數量多得無法想象,所以我們隨時都在受到中微子的“襲擊”。

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當我們在享受歲月靜好的時候,這個世界並不是我們眼中看到的那樣安寧,因為不管我們身在何處,每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,而我們卻絲毫感覺不到!

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

這並不是開玩笑,而是科學家告訴我們的事實。那麼什麼是中微子?為什麼會有這麼多的中微子?當這些中微子穿過我們的身體時候,我們又為什麼絲毫沒有感覺呢?今天我們就來講一下這是什麼情況。

什麼是中微子?

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

這要從上個世紀20年代講起,當時的科學家在對放射性的研究中,發現了一個奇怪的現象,即在β衰變的過程中,有一少部分能量莫名其妙地不見了。可能有人會覺得這個發現沒什麼大不了的,但實際上,這在物理界絕對是一等一的大事,因為這個現象意味著能量不守恆。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

我們都知道,能量守恆定律是物理學的鐵律,假如這條鐵律被推翻,人類的整個物理學大廈都將傾覆,正因為如此,這個發現在當時的整個科學界引發了軒然大波。

對於這個“能量不守恆”的現象,科學家們百思不得其解,甚至還有科學家據此認為,能量守恆定律失效了。值得一提的是,持這種觀點的科學家包括大名鼎鼎的量子力學奠基人、哥本哈根學派的領袖尼爾斯.玻爾(Niels.Bohr)。

直到1930年,美國物理學家沃爾夫岡.泡利(Wolfgang.Pauli)才從理論上解釋了這個現象,他認為在β衰變過程中,有一種質量為零,且不帶電荷的未知粒子帶走了少部分的能量。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

他的這個理論得到了不少科學家的支持,他們將這種未知的粒子命名為“中微子”。1956年,美國物理學家柯萬(C.Cowan)和萊因斯(F.Reines)在實驗中首次證實了中微子。

時至今日,科學家對中微子的研究已經有了不錯的成績,我們知道了宇宙中存在著三種中微子,分別為電子中微子、μ中微子以及τ中微子,它們質量非常小,而且不帶電。

為什麼會有這麼多的中微子?

研究表明,大部分的核反應都會產生中微子,其中就包括核聚變反應。在浩淼的宇宙中,核聚變反應隨處可見,例如我們賴以生存的太陽,就是一個巨大的核聚變反應爐。

在太陽的內部,大量的氫原子源源不斷地聚變成氦原子,太陽的光和熱也就是因此而來。需要指出的是,太陽內的核聚變並不是把4個氫原子直接聚變成氦原子,而是首先將兩個氫原子聚變成氫的同位素“氘”,然後再進行下一步的核聚變反應,如下圖所示。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

我們知道,氫原子的原子核只有一個質子,而氘原子的原子核內卻多出來了一箇中子,那麼這個中子是哪裡來的呢?答案就是當兩個氫原子發生聚變時,其中一個原子核內的質子發生了正β衰變。

正β衰變可以使質子轉化為中子,同時發射出一個正電子和一箇中微子。因此,我們可以簡單地理解為,在核聚變過程的第一步,每兩個氫原子就會釋放出一箇中微子。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

再來看一下數據,一個氫原子的質量約為(1.67 x 10^-27)千克,太陽每秒鐘消耗約400萬噸(4 x 10^9千克)氫。考慮到太陽內部核聚變的複雜性,我們不能直接計算出太陽每秒產生的中微子的準確數字,但通過這兩個數據的對比,大家就可以清楚地知道這個數字的數量級,更重要的是,宇宙中可不止太陽這一顆恆星!

為什麼我們感覺不到中微子?

首先要說的是中微子不參加強相互作用,也不參加電磁反應,也就是說宇宙中的四大基本力中,排名前兩位的都對它無效。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

引力對它有效,但是中微子的質量卻非常的小,小到什麼程度呢?我們知道電子已經是質量很小的基本粒子了,而中微子的質量只有電子的幾十萬分之一,有些甚至可以達到千萬分之一,如此小的質量使得引力對中微子的影響幾乎等於零(黑洞的引力除外)。

於是就是剩下弱相互作用力了,事實上,只有弱相互作用力才能與中微子產生反應,而弱相互作用力只存在於原子核之內的夸克層面。這就是說,當中微子撞上夸克的時候,就可以“感覺”到中微子,那麼這個難度有多高呢?我們接著看。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

原子由原子核和電子構成,原子核由質子和中子構成,質子和中子又是由夸克構成。

原子並不是一個實體,除了原子核和電子外,原子的內部絕大部分都是空的,假如將組成地球的所有原子之內的原子核和電子緊緊地挨在一起,地球將會成為一個直徑為22米的球體。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

這種空曠程度已經很離譜了,而更要命的是,質子和中子的內部絕大部分也是空的,組成它們的夸克之間也有著很大的距離(夸克之間的距離一般都有夸克直徑的上萬倍)。

根據科學家的推測,中微子的直徑在(10^-20)米的數量級,這比電子的直徑小了10萬倍。好的,有了以上的知識之後,現在我們可以大概的描述一下這個難度有多高了。

假設中微子是一個直徑1釐米的小球,那麼夸克就是在一個直徑為1000萬公里的球體中心,直徑為1米的一個目標!

因此,在絕大多數情況下,中微子都只是輕鬆地穿過物體,而不會留下任何的痕跡。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

另外,我們還需要知道的一個事實是,因為中微子的質量極小,所以它的運動速度通常都很快(接近光速)。

簡單總結一下,中微子在恆星內部源源不斷地產生,它們速度極高,又幾乎不與任何物質發生反應,可以在我們絲毫感覺不到的情況下,穿過我們的身體,又因為它們數量多得無法想象,所以我們隨時都在受到中微子的“襲擊”。

每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,這是什麼情況?

看到這裡,相信大家對於“每一秒都有超過10萬億個中微子穿過我們的身體,而我們卻絲毫感覺不到”這個結論,都可以坦然接受了吧?


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