不到電子質量的50萬分之一,中微子質量被測出,難怪能穿越地球

2020-11-24 騰訊網

中微子是自然界中的基本粒子之一，屬於輕子的一種，它有多小呢？說出來可能很多朋友都難以理解，物理學家認為這種小東西充斥在我們生存的空間中，每一秒鐘至少有數萬億個中微子穿越我們的身體，我們卻對它毫無感覺，就在我們的眼睛這麼大地方，每秒鐘都至少有100億個中微子穿越，然而我們卻根本看不見它。

實際上不只是我們的身體和眼睛，物理學家認為中微子可以輕鬆穿越地球，地球厚達12,756公裡，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5光年的鉛板才可以，你沒看錯！是厚達5光年的鉛板！

這麼說來，中微子是可以到處穿越呀！它為什麼能這樣呢？說白了也沒別的，就是它實在太小了，無論是體積和質量，都已經小到了我們難以想像的程度。

一滴水對我們來說就已經很小了，但是一滴水中包含著大約1670億億個水分子，每個水分子有包含著兩個氫原子和一個氧原子，其中氫原子較小，如果把氫原子看作一個地球，氫原子內部的原子核大致也就相當於一座長寬高各200米左右的高樓大廈，而外圍的電子大致也就相當於一張書桌那麼大，那麼中微子呢？最新研究發現，中微子的質量只相當於電子的五十萬分之一。

美國《科學》雜誌網站近日報導稱，德國卡爾斯魯厄理工學院的一個研究小組進行了卡爾斯魯厄氚中微子（KATRIN）實驗，他們通過研究放射性氚的「β衰變」（一個氚核衰變成一個電子和一個中微子），精確測量了噴射出的電子的最大能量，從中推斷出未被觀測到的中微子的質量。

通過這次試驗， 他們對中微子的質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電子質量的50萬分之一，這一新結果只是以前質量限定值2eV的一半左右，說明其比原先預想的質量還要小。

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

中微子和光子的性質上十分相似，都通過高能量釋放事件中產生，其體積和質量都極小，都以光速運動，中微子與其他物質的相互作用也十分微弱，被認為是一種隱身粒子，奧地利物理學家泡利在1930年提出中微子假說的時候，甚至認為這種東西永遠不可能被發現，不過在1956年，美國科學家柯萬和萊因斯在核反應堆旁發現了它的蹤跡。

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