【中微子是什么样子】中微子的来历

2019-12-28 - 中微子

我国古代有一个美丽的传说,宇宙原来是混沌一片,后来盘古开天辟地,世界才成形。当然,这只是神话,不是科学。

根据现代科学的认识,我们生活在其中的这一个宇宙是在大约150亿年前的一次宇宙大爆炸中诞生的,大爆炸以前和大爆炸最初10的负43次方秒以内,宇宙是什么样子?目前的科学还无可奉告。只知道大爆炸后10的负43次方秒时,宇宙的密度高达每立方厘米10的49次方克,温度是10的32次方摄氏度。

【中微子是什么样子】中微子的来历
【中微子是什么样子】中微子的来历

当时世界上的物质是我们还不清楚的粒子。瞬间以后,出现了大批我们今天所认识的"粒子",其中有一类叫做"中微子"。它们不带电,质量极小,与其它粒子的相互作用极弱,长期在太空遨游。还有另外一些粒子,由于它们的相互作用较强,随着宇宙温度的变冷而逐渐凝结成原子、分子,凝聚成星球。大约50亿年前,太阳和太阳系形成了,其中也包括地球。

【中微子是什么样子】中微子的来历
【中微子是什么样子】中微子的来历

在微观世界中,中微子一直是一个无所不在、而又不可捉摸的过客。中微子产生的途径有很多, 如恒星内部的核反应,超新星的爆发,宇宙射线与地球大气层的撞击,以至于地球上岩石等各种物质的衰变等。由于中微子与物质的相互作用极弱,难以捉摸,以致人们至今对它的认识还很肤浅,就连它有无质量也还没有搞清楚。

【中微子是什么样子】中微子的来历
【中微子是什么样子】中微子的来历

虽然单个中微子的质量微不足道,但由于宇宙中它的数量极其巨大,平均每立方厘米有300个,密度与光子相仿,比其它所有粒子都要多出数十亿倍,它有无质量关系到人类所在的宇宙将如何演变。科学家目前认同的有两种设想:一种情况是宇宙将象现在这样永远膨胀下去,另一种情况是它膨胀到一定程度后在自身引力作用下发生收缩,哪一种情况会发生取决于宇宙的总质量。

如果总质量小于某个临界值,宇宙自身的引力就不足够大,前者将会发生;反之后者将会发生。如果中微子具有静止质量,其总质量会非常惊人,影响到宇宙总质量与临界质量的对比关系,即决定宇宙是膨胀还是收缩。

而且,从星球内部发出的光很难穿出庞大的星球,我们观察到的星光、太阳光只是星球和太阳表面发出的光,只有中微子才能畅通无阻地将星球、太阳内部的信息带给我们。

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