豎起拇指,每秒就有600多億顆中微子,接近於光速從指尖穿過

天空之城 2020/09/27 檢舉

太陽每時每刻都在發光發熱,地球每時每刻也都在接收太陽的光熱,但由於地球的自轉和公轉,導致全球大部分地區都沒法持續接收太陽的光輻射,除非光子能夠穿透地球,但顯然光子不具備這樣的本領,然而對於太陽內部產生的另一種粒子來說,這些都不是阻礙。

我們知道,太陽內部的工作原理是核聚變,氫元素轉化為氦元素,中間釋放出巨大的能量,其中會產生光子和中微子,上段已經講到了光子是沒法穿透地球的,但這樣的本領,中微子卻具備,理論上,即便是厚達一光年的鉛板,中微子都可以輕鬆穿透。

然而這是為什麼呢?

因為這取決於中微子自身的屬性,我們知道宇宙中有四大基本相互作用,而中微子只參與兩種,分別為:弱相互作用、引力相互作用,其中引力相互作用幾乎是所有物體都會參與的,因此我們可以忽略,而剩下的弱相互作用,其反應截面非常小,形象點說中微子即便在原子內部(甚至原子核內部)穿行,也幾乎不會被捕獲(所以科學家們捕獲中微子都需要一個極為龐大的儀器)。

現在我們已經知道了中微子為何擁有如此強悍的穿透的能力,那麼標題中的每秒六百億顆的數量是否過於誇張了呢?

實際上這是根據資料計算的結果,按照太陽目前的狀態,其內部每秒誕生的中微子數量在兩百萬億億億億顆左右,這是一個非常龐大的資料,在這樣的基礎上,按照輻射規律,這龐大的中微子群會均勻的散佈在一個球面上發射出去,這時我們考慮到日地平均距離為1.5億公里,簡單的數學計算就能得出,在地球這個位置上,每平方釐米的面積,每秒穿過的中微子數量為六百多億顆。

最後還得說的是,中微子的速度,其實中微子在一開始被預言時,它是一個沒有靜止品質的粒子(和光子一樣),然而後來為了解決太陽的中微子丟失之謎,才發現,中微子是具備靜止品質的,但非常小,因此它的速度是非常接近光速的。

(中微子丟失之謎,指的是當初科學們為了驗證太陽內部是否真的是在核聚變,想到了利用探測中微子的辦法來驗證,然後幾十年的探測都出現了一個問題,就是雖然中微子探測到了,但數量與理論對不上號,後來科學家們又提出中微子振盪,也就是中微子在飛行途中,會有概率的自發的變換成其它類型中微子,而這一個猜想最終被實驗所證實,並且這個猜想成立的前提就是中微子必須具備靜止品質)

不過我們並不需要擔心,雖然一個大拇指甲每秒就有六百多億顆中微子穿過,但中微子對人體無害,如果你還是擔心的話,那我就得告訴你,實際上在我們自己的身體內部每時每刻也有中微子誕生,比如鉀40元素,每天會誕生四億顆中微子。

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