中微子之谜——7月20日科学史上的今天

2018-07-20作者:科学π工作室, 编著编辑:书问阅读



中微子,宇宙中的“独行隐身者”,个头小,不带电,几乎不与任何东西发生作用。虽然它遍及宇宙各个角落,但极强的穿透力让人们很难找到合适的探测器对中微子进行捕捉和研究。


1930年,奥地利物理学家泡利提出β衰变的过程释放出可以带走能量的一种非常小的中性粒子的预言。意大利物理学家费米接受泡利的观点,把这种中性粒子命名为“中微子”。


1956年7月20日,美国的弗莱德里克·莱茵斯和克莱德·柯万等人利用核燃料裂变中的β衰变成功地捕捉到中微子,首次实现中微子的实验室观测。莱茵斯因此和发现另一种中微子的珀尔共同获得1995年诺贝尔物理学奖。


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美国的莱德曼、舒瓦茨、斯坦伯格因1962年发现第二种μ中微子获得1988年诺贝尔物理学奖。美国的戴维斯于1968年主导的探测装置发现“太阳中微子失踪”事件,并且在1987年大麦哲伦星云的超新星1987A大爆发中与由日本的小柴昌俊1982年主导的探测器几乎同时观测到超新星中微子,为此两人获得2002年诺贝尔物理学奖。


1989年,欧洲核子研究中心(CERN)发现且证明只存在μ中微子、电子中微子和τ中微子这三种中微子。2001年,加拿大萨德里伯中微子天文台发现太阳的三种中微子在到达地球的途中不断相互转换,由此揭开太阳中微子丢失之谜。


由飞行过程中三种中微子不断相互转化引起的“中微子震荡”现象不仅暴露出中微子的质量,并且与暗物质联系起来。不少国家建造大型探测装置,掀起“中微子震荡”研究热潮。比较著名的有位于地下1000米矿坑的日本东京大学超级神岗中微子探测装置和美国建在南极冰层1.6千米之下的“冰立方天文台”。



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作者科学π工作室 编著
出版清华大学出版社
定价99元
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