不到電子質(zhì)量的50萬分之一,中微子質(zhì)量被測(cè)出,難怪它能穿越地球
中微子是自然界中的基本粒子之一,屬于輕子的一種,它有多小呢?說出來可能很多朋友都難以理解,物理學(xué)家認(rèn)為這種小東西充斥在我們生存的空間中,每一秒鐘至少有數(shù)萬億個(gè)中微子穿越我們的身體,我們卻對(duì)它毫無感覺,就在我們的眼睛這么大地方,每秒鐘都至少有100億個(gè)中微子穿越,然而我們卻根本看不見它。

實(shí)際上不只是我們的身體和眼睛,物理學(xué)家認(rèn)為中微子可以輕松穿越地球,地球厚達(dá)12,756公里,竟也難以擋住它的腳步,如果想將一書中為子全部攔截下來的話,需要厚達(dá)5光年的鉛板才可以,你沒看錯(cuò)!是厚達(dá)5光年的鉛板!

這么說來,中微子是可以到處穿越呀!它為什么能這樣呢?說白了也沒別的,就是它實(shí)在太小了,無論是體積和質(zhì)量,都已經(jīng)小到了我們難以想象的程度。

一滴水對(duì)我們來說就已經(jīng)很小了,但是一滴水中包含著大約1670億億個(gè)水分子,每個(gè)水分子有包含著兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子,其中氫原子較小,如果把氫原子看作一個(gè)地球,氫原子內(nèi)部的原子核大致也就相當(dāng)于一座長(zhǎng)寬高各200米左右的高樓大廈,而外圍的電子大致也就相當(dāng)于一張書桌那么大,那么中微子呢?最新研究發(fā)現(xiàn),中微子的質(zhì)量只相當(dāng)于電子的五十萬分之一。

美國《科學(xué)》雜志網(wǎng)站近日?qǐng)?bào)道稱,德國卡爾斯魯厄理工學(xué)院的一個(gè)研究小組進(jìn)行了卡爾斯魯厄氚中微子(KATRIN)實(shí)驗(yàn),他們通過研究放射性氚的“β衰變”(一個(gè)氚核衰變成一個(gè)電子和一個(gè)中微子),精確測(cè)量了噴射出的電子的最大能量,從中推斷出未被觀測(cè)到的中微子的質(zhì)量。

通過這次試驗(yàn), 他們對(duì)中微子的質(zhì)量提出了新的限定值:不超過1.1電子伏特(eV),10萬年算起來還不到單個(gè)電子質(zhì)量的50萬分之一,這一新結(jié)果只是以前質(zhì)量限定值2eV的一半左右,說明其比原先預(yù)想的質(zhì)量還要小。

如此之小的質(zhì)量說明中微子基本不會(huì)與原子中的電子、質(zhì)子和中子等發(fā)生相互作用,所以才能任意地穿越原子空間,進(jìn)而穿越地球這樣的物體都沒有問題。

中微子和光子的性質(zhì)上十分相似,都通過高能量釋放事件中產(chǎn)生,其體積和質(zhì)量都極小,都以光速運(yùn)動(dòng),中微子與其他物質(zhì)的相互作用也十分微弱,被認(rèn)為是一種隱身粒子,奧地利物理學(xué)家泡利在1930年提出中微子假說的時(shí)候,甚至認(rèn)為這種東西永遠(yuǎn)不可能被發(fā)現(xiàn),不過在1956年,美國科學(xué)家柯萬和萊因斯在核反應(yīng)堆旁發(fā)現(xiàn)了它的蹤跡。
