生活在地球上的生命,我們的身體是否無時無刻不被微觀粒子擊穿?

2020-12-06 騰訊網

前蘇聯科學家普戈斯基在一次為粒子加速器維修過程，因為加速器管道設備故障，導致左後腦受到1000億數量的高能質子脈衝穿透。幸運的是，普戈斯基在所有醫生認為活不了的情況下活了下來，而且智力正常，後來他形容當時狀況是「我看到一束比太陽還要亮1000倍的光芒穿透我的身體」。

國際人造太陽

在蒼茫的宇宙中，存在無數高能粒子，我們也稱為宇宙射線，能穿透一些敢於出現在宇宙中的生命體。那麼在地球上，有沒有粒子穿透我們身體呢？

地球能產生生命如果不是被刻意安排，可真謂是偶然的，適中的大小、合適的溫度，不但有著厚厚的大氣層，還有著正常運作的磁場，這些都是生命阻擋天外無形殺手的重要屏障。

太陽與生命

地球磁場偏轉

首先說說地球磁場，磁場會將太陽風中帶電高能粒子（主要是氫核以及少量氦核）偏轉，使其偏向地球兩極方向飛去。在高磁的兩極地區，部分高能粒子撞擊地球上空的大氣原子，從而將它們激發形成美麗的極光！

美麗極光

地球大氣層的阻擋

地球之所以能夠孕育生命，厚厚的大氣層有著非常至關重要的作用。大氣不僅僅為了生命提供氧氣及二氧化碳，而且還能阻擋天外來來物，包括隕石和各種宇宙粒子。沒有被磁場偏轉的高速帶電粒子，包括對人體有害的γ射線、X射線等，在進入大氣層後，會和稠密的大氣原子碰撞，從而被大氣吸收殆盡。

大氣和流星

當然，經過磁場偏轉和大氣阻擋吸收後，絕大部分對生命有害的高能射線都無法到達到地表。不過，宇宙射線包括了整個頻譜上的電磁波，所以波長比較短的有害射線都被阻擋了，但是波長比較長的無線電波、可見光的等不受大氣影響，直達地面。

穿透人體的粒子

γ射線不但可以穿透我們身體，而且還能穿透厚厚的鋼板，是穿透力最強的電磁波。不過除了γ射線外，我們身體其實無時無刻都在被一些更加微小的粒子穿透，只是我們沒有感覺罷了。這種物質就是中微子，也稱微中子，它的穿透力比γ射線強得多。

中微子實驗設備一側

中微子是自然界中基本粒子之一，不帶電，質量只有電子的十萬分之一甚至於百萬分之一，速度接近光速，所以極難發現。由於很微小，宇宙中的四種基本力中中微子只參與弱相互作用和引力相互作用，其他2種力都已經失效。中微子是1930年被提出，1956年首次被發現的，而直到2013年科學家才在南極發現來自太陽系外高能中微子。

歐洲粒子加速器

由於中微子穿透力極強，而且在大多數粒子物理和核物理過程中都會產生中微子，所以中微子在宇宙中幾乎無處不在。太陽每秒鐘產生的中微子就多達10^38個，這些中微子無視一切阻擋，哪怕是一個星球都可以輕而易舉地穿透，我們每個人身體每秒鐘就被1000萬億個中微子穿過！

幸運的是，這些中微子人畜無害，才使得地球上的生命得以繁殖生存。而且中微子幾乎不和物質發生反應（100億分之一機率），所以最為宇宙中神秘的物質，中微子可能包含遠古宇宙的信息。

太陽中微子實驗裝置

關於中微子還有很多謎團，雖然科學家們通過中微子振蕩（電子中微子、μ中微子和τ中微子三種類型相互轉化），間接證明了中微子存在質量，（三種質量態之和＜0.12eV），但是並未能直接測到其質量。另外，中微子振蕩中還有2個參數未能測到，這兩個參數與宇宙中反物質缺失或許有關係，甚至有人認為中微子和它的反粒子其實是同一種粒子。

更多的關於宇宙溯源的未解之謎，等待著我們揭開！

相關焦點

  • 地球也無法阻擋的穿透力,我們身體無時無刻不被它們擊穿而過!
    前蘇聯科學家普戈斯基在一次為粒子加速器維修過程，因為加速器管道設備故障，導致左後腦受到1000億數量的高能質子脈衝穿透。幸運的是，普戈斯基在所有醫生認為活不了的情況下活了下來，而且智力正常，後來他形容當時狀況是「我看到一束比太陽還要亮1000倍的光芒穿透我的身體」。
  • 尚仁成:微觀粒子的自旋及其應用
    ——清華大學物理學教授 尚仁成微觀粒子的自旋及其應用尚仁成，清華大學物理系，北京，100084內容提要：本文先通俗地介紹我們日常生活中遇到的轉動運動及其主要特徵。進一步轉向微觀粒子運動，介紹其不同於宏觀物體運動的特點。在此基礎上，再介紹微觀粒子的轉動運動及其自旋。最後，簡單介紹自旋在若干方面應用的例子。1.
  • 地球誕生至今46億年,我們身體內的原子是否也有幾十億年的歷史?
    太陽系誕生至今已有46億年的歷史，地球的年齡也大約有46億年。人類是由原子構成的，那麼是否也意味著人類身體內的原子的壽命也有46億年？這是一個很有趣的問題，深挖一下，構成該宏觀物體的粒子的壽命與宏觀物體的壽命一樣嗎？原子有壽命嗎？它的壽命是多少？
  • 你身邊無時無刻都在發生現象—輻射，對我們有害麼？
    提到輻射第一印象我們難免感到危險，唯恐避之不及。其實輻射是地球乃至宇宙間再平常不過的現象，無時無刻都在發生，且所有物質只要溫度在絕對零度以上（-273.15攝氏度），都能向外以電磁波和粒子的形式不停歇的釋放能量（熱量）。場源的電磁能脫離原場源且不再返回的過程，該過程便稱為輻射。電磁能與電子的運動不無關係。
  • 如果用一顆普通的子彈，以光速撞擊地球，地球有可能被擊穿嗎？
    比如一顆子彈）以光速不小心撞擊地球，地球有可能被擊穿嗎？如果是這種情況的，子彈也可能不會擊穿地球，畢竟子彈的重量有限，我們知道地球的直徑為1.2萬公裡，子彈的重量才10克左右，即使它以光速撞擊地球，不可能擊穿1.2萬公裡厚而且還很堅硬的地球巖層，雖然子彈無法擊穿地球，但是如果子彈以光速撞擊地球會發生大爆炸，根據愛因斯坦的質能方程E=mc^2（其中E為能量
  • 一根針什麼情況下能擊穿地球？
    一根針質量足夠好，速度足夠快就可以擊穿地球、擊碎地球、擊暴地球，如何辦到？，而靜止質量不為零的粒子源於希格斯機制，但光子、膠子與希格斯玻色子沒有作用機制，所以它們的靜質量為零。除此之外，還必須有無限的能量，或許整個宇宙的能量都不夠，而且散架的針也就不是針了，因此讓針達到光速沒有意義，並且擊穿地球不需要達到光速。
  • 地球一旦停止轉動的話,我們生活在地球上的生物會怎麼樣呢?
    相信大家都知道，我們所生活的地球是無時無刻不再自轉著的，並且地球的自轉也是無時無刻的在變化著，而在這個宇宙中並沒有絕對禁止的物體，那麼有人就要大開腦洞了，之前小編看到過一個問題，那就是如果我們所生活的地球在某一天突然停止轉動了，那麼我們生活在地球上的生物會怎麼樣呢?
  • 生命是個循環，或150年輪迴一次，聽聽科學家給出我們的解釋
    人類在地球誕生的時間僅僅只有幾百年的時間，而在短短的這幾百年的時間內，人類便發展成為了地球高智慧的文明，通過不斷的進化也成為地球的領導者。我們可以根據地球自然環境的變化而生存下去，即使如此人類逃脫不了大自然的發展規律，無論每一個生活在大自然中的生物最終都會走向死亡，這個過程是每個人都要經歷的。
  • 微觀粒子世界-量子的智慧選擇
    微觀世界的粒子具有粒子性和波動性，用來描述量子的粒子性和波動性的雙重屬性，以及粒子的產生和消滅過程的基本理論是量子場論。量子場論和規範理論十分成功地描述了粒子及其相互作用。量子如何「知道」哪裡適合著陸，哪裡不適合著陸？是什麼決定著量子最後選擇哪個著陸點呢？為什麼就兩個量子來說，在理論上是全部相同，但是行為上卻並不完全相同，不能同時著陸一點呢？
  • 原子中子粒子這麼小,科學家們是怎麼操作並利用它們的呢?
    這個問題裡面我覺得涉及到兩個問題，其一，生活中咱們如何利用微觀粒子，移動微觀粒子，這是技術，不是科學；其二，科學上是怎麼處理的。一、生活中如何處理微觀粒子1、原子、分子這樣的小東西，其實我們無時無刻都在接觸之中。
  • 微觀粒子波長與質量速度的關係
    牛頓認為，任何兩個物質之間都存在萬有引力作用，引力作用在兩個物體之間的連線上，引力的大小與物體質量的乘積成正比、與它們之間距離的平方成反比。大於宇宙中的星系，小至微觀分子原子電子之間都存在萬有引力作用，而地球正是在太陽的萬有引力作用下圍繞太陽運動。
  • 地球上第一個生命是憑空出現的?費米子和玻色子讓它有了生命特徵
    達爾文在《物種起源》裡，並沒有給出生命起源的準確答案，我們不知道地球上的第一個生命是從哪冒出來的。有人說是小行星撞地球，帶來的生命，認為生命是從宇宙中來到地球的。聽起來似乎有幾分道理，宇宙那麼大，存在生命的概率還是挺高的。隨後，又出現了一個生命自然發生論，一度被認為是正確的。
  • 地球上的第一個生命是如何誕生的？科學家給出的答案讓我們深思
    想要揭開生命之謎，我們首先要搞明白地球上第一個生命是如何誕生的，相信很多朋友對於生命也有這樣一個疑問：地球上的第一個生命是如何誕生的？只要搞明白了第一個生命的誕生過程，我們才能夠真正明白什麼是生命。此學說猜測了地球最早起源的過程，當時大氣層中沒有氧氣，只有氫氣，氨氣和水蒸氣，當這些氣體用電引爆之後胺基酸產生了，而胺基酸是合成蛋白質的根本，蛋白質又是組成生命的重要物質，因此這個學說推斷生命是由化學物質逐漸進化而來。這個學說我們不能說它是錯誤的，只能說它並不完善。從地球早期生態的形成到生命的誕生過程，的確是先有各種非生命物質，先有哪些基本的元素。
  • 地球上的第一個生命是如何誕生的?科學家給出的答案讓我們深思
    可是想要揭開生命誕生之謎可就沒有那麼容易了，好在地球非常有幸地成為了宇宙中稀有的生命星球，而且還誕生了智慧生命人類。所以，我們研究探索生命的起源有著得到獨厚的優勢。想要揭開生命之謎，我們首先要搞明白地球上第一個生命是如何誕生的，相信很多朋友對於生命也有這樣一個疑問：地球上的第一個生命是如何誕生的？
  • 微觀粒子的盡頭是靈
    微觀世界的盡頭是靈界微觀粒子的盡頭是靈。靈有物質性與意識性。肉身是靈的物質性組合，靈魂是靈的意識性匯總。生死只是靈的聚散，身體內外皆是靈，宇宙萬物皆是靈。認知的世界是靈意識虛擬的場景，虛擬不代表不真實，只是生成的一種場景，夢境就是靈虛擬的其它場景，在夢裡一樣感覺真實，甚至以為活在那個世界。真實的世界場景是靈活躍的場景，從而產生自然現象與社會現象。靈是這麼神奇奇幻玄妙，猶如神靈一般創造宇宙萬物！
  • 廣闊宇宙中,唯獨地球孕育我們,生命是否獨屬於地球?
    我們的火山也不能再補充它了，但Trappist-1可以。地球很古老，大約有45億歲。但Trappist-1是一個年輕的系統，但至少也有5億年的歷史。問題在於，在一個行星上是否有足夠的時間產生生命?事實證明，或許可以。
  • 微觀粒子作用的三大規律
    進入二十世紀後，隨著人們對微觀粒子的研究不斷深入，很多人認為牛頓三大定律並不適用微觀領域，牛頓三大定律解釋不了微觀粒子間相互作用，微觀粒子的波動性實驗表明解釋微觀粒子間的相互作用要用量子力學。我們在綜合分析大量微觀粒子相互作用的基礎上，歸納總結出微觀粒子間相互作用的三大規律，即：能量動量守恆規律、&34;規律和能量交換量子化規律。
  • 我們是孤獨的嗎?地球之外是否也有生命存在
    在地球，生命的起源是一個頑固而持久的謎。現代解剖學意義上的人存在僅僅12.5萬年左右，而且我們並不清楚，一個像人類所擁有的大腦，是否必然具有長久的優勢。即使在小小的太陽系，也有太多東西的東西需要學習。乍看起來，宇宙中，生命是一件完全不可能的事情，沒有已知的規則，許多化學物質怎樣才能不受外界幹涉而使自身形成生物？或者是，它只能自己把自己組織成生命。非常幸運，我們生活在一個適宜生物生長的星球。生物學家恩斯特邁爾認為，高智能在地球上每大約10億個物種中才出現1次，可見，我們是從多麼渺茫的希望中誕生。
  • 宇宙的演變可揭示其運作機制,地球上的我們是否是孤獨的存在?
    幾千年以來，一直存在一個讓所有人困惑的問題，它和人類的進化史一樣古老：是否有其他行星和我們生活的地球一樣，也可以支持生命在該行星繁衍變遷？在太陽系、甚至是宇宙中的其他星球中，是否也有和人類一樣擁有先進技術的生命類別存在，而此時，他們正在另一個世界主導著該星球上的一切！但這些問題的答案，都需要科學家們用較長的時間來分析和觀察，那麼，現在的我們應該如何理解宇宙，以及我們在其中的位置。
  • 宇宙中相似的物理學定律是否意味著其他生命都必須像地球上的一樣
    舉個例子，人們所說的「我們所知的生命」一詞，是否特指與地球上的生物擁有相同屬性的其他生物。難道所有的生物不都是遵循同樣的進化路徑嗎？在我看來，電影裡的太空生物和怪獸只是人類想像出來的物種而已，如果發現了外星生命，那也必定是和地球上物種相同的哺乳動物、爬行動物、昆蟲和植物，自然也包括人類。這個假設是否是合情合理的猜想呢？我只是認為，在於地球環境類似的條件下，生命也會是同樣的進化路徑。