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光子和中微子对比(中微子与光子区别)

来源:原点资讯(www.yd166.com)时间:2022-11-20 00:40:21作者:YD166手机阅读>>

太阳每时每刻都在发光发热,地球每时每刻也都在接收太阳的光热,但由于地球的自转和公转,导致全球大部分地区都没法持续接收太阳的光辐射,除非光子能够穿透地球,但显然光子不具备这样的本领,然而对于太阳内部产生的另一种粒子来说,这些都不是阻碍。

光子和中微子对比,中微子与光子区别(1)

我们知道,太阳内部的工作原理是核聚变,氢元素转化为氦元素,中间释放出巨大的能量,其中会产生光子和中微子,上段已经讲到了光子是没法穿透地球的,但这样的本领,中微子却具备,理论上,即便是厚达一光年的铅板,中微子都可以轻松穿透。

光子和中微子对比,中微子与光子区别(2)

然而这是为什么呢?

因为这取决于中微子自身的属性,我们知道宇宙中有四大基本相互作用,而中微子只参与两种,分别为:弱相互作用、引力相互作用,其中引力相互作用几乎是所有物体都会参与的,因此我们可以忽略,而剩下的弱相互作用,其反应截面非常小,形象点说中微子即便在原子内部(甚至原子核内部)穿行,也几乎不会被捕获(所以科学家们捕获中微子都需要一个极为庞大的仪器)。

光子和中微子对比,中微子与光子区别(3)

现在我们已经知道了中微子为何拥有如此强悍的穿透的能力,那么标题中的每秒六百亿颗的数量是否过于夸张了呢?

实际上这是根据数据计算的结果,按照太阳目前的状态,其内部每秒诞生的中微子数量在两百万亿亿亿亿颗左右,这是一个非常庞大的数据,在这样的基础上,按照辐射规律,这庞大的中微子群会均匀的散布在一个球面上发射出去,这时我们考虑到日地平均距离为1.5亿公里,简单的数学计算就能得出,在地球这个位置上,每平方厘米的面积,每秒穿过的中微子数量为六百多亿颗。

光子和中微子对比,中微子与光子区别(4)

最后还得说的是,中微子的速度,其实中微子在一开始被预言时,它是一个没有静止质量的粒子(和光子一样),然而后来为了解决太阳的中微子丢失之谜,才发现,中微子是具备静止质量的,但非常小,因此它的速度是非常接近光速的。

(中微子丢失之谜,指的是当初科学们为了验证太阳内部是否真的是在核聚变,想到了利用探测中微子的办法来验证,然后几十年的探测都出现了一个问题,就是虽然中微子探测到了,但数量与理论对不上号,后来科学家们又提出中微子振荡,也就是中微子在飞行途中,会有概率的自发的变换成其它类型中微子,而这一个猜想最终被实验所证实,并且这个猜想成立的前提就是中微子必须具备静止质量)

光子和中微子对比,中微子与光子区别(5)

不过我们并不需要担心,虽然一个大拇指甲每秒就有六百多亿颗中微子穿过,但中微子对人体无害,如果你还是担心的话,那我就得告诉你,实际上在我们自己的身体内部每时每刻也有中微子诞生,比如钾40元素,每天会诞生四亿颗中微子。

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