本文目录
- 中微子通讯真的可行吗
- 中微子为什么比光速快呢
- 中国(科技城)穿透空间→中微子空间数据卫星怎么研发运行
- 中微子是什么
- 中微子真的能穿透任何物体吗
- 日本在地下存了五万吨水,究竟是为何
- 中微子是物质还是能量
- 中微子会对宇宙产生哪些巨大影响为什么
- 2015年诺贝尔物理学奖「中微子振荡」具体是在研究什么目前在国内外的进展如何
- 宇宙由哪些物质组成组成浩瀚的宇宙的成分是什么
中微子通讯真的可行吗
不可能。其一,中微子的穿透性太强,近距离,比如人类间通信根本就行不通,假设人类能够研究出发射中微子的设备,但是就根本研究不出能捕获中微子的设备。其二,自然界中的绝大部分物质都能发射中微子的,人类想研究出能够控制的发射设备是很难的。其三,就算研究出了能够接受中微子信息的设备,正如前面所说的那样,设备发射的与自然物产生的中微子怎样区分开也是一个问题。
中微子为什么比光速快呢
中微子可以超过光速?其实这明显就是只用一根手指就可以做出准确判断的伪命题,你是从哪个民科口中得知那么震撼人心的发现的?
我们都知道,宇宙中最快的速度是光速(别谈什么其他宇宙中大神文明或者目前人类认知的局限,事实就是这样,即便大神文明真的来了,它们也超越不了光速),所以一切说可以超越光速的速度的存在都是伪科学,都是民科幻想出来的骗局。
那么,中微子呢?它是什么东西?为什么会有人说它比光速快?
中微子是自然界中最基本的不带电的粒子之一,由于它的个体极小,且不带电,因此它可以毫无拘束地穿过任何的原子内部,其实也正因为如此,我们的地球,我们的身体,对它而言都是像是虚无般的存在,什么东西都挡不住它的运动(除了引力外,电磁力、强力、弱力对它都起不了作用)。而我们也知道,没有质量的东西是可以达到光速的,可是中微子呢?它是有质量的,只是质量已经轻小到了近乎可以忽略不计的程度而已。
因此,中微子的速度只能达到亚光速的状态,而不可能达到光速,当然,若要像题目所说的比光速快,那就叫无理取闹。
中国(科技城)穿透空间→中微子空间数据卫星怎么研发运行
@科技部向全社会征集颠覆性技术研发方向前沿科研著作
编号0009→中国(科技城)穿透空间物质大气层→中微子空间数据卫星
地空参数您关系到人类健康存亡!
您要正常运行不要影响人类生存哦!
太空指数您与我们人类密切相连!
您可要好好的配合地空参数运行哦!
地球系系数您关系地球运行毁灭!
您可要永远正常运行保地球永存哦
可惜我们只是您们中高智微生物!
说再多您也听不到也无法管您运行
只好让中微子空间数据卫星监测您!
让太空智能调节管道管您正常运行!
中国(科技城)穿透空间物质大气层→中微子空间数据卫星,是中国唯一科技城前沿科研著作绵阳作者,依据空间物质大气层在运行中,自然会产生空间《密度强度压力压强大气成份光温射线和力速磁能》等数据。
为了检测任何空间物质大气层数据,我们把有穿透任何空间物质能力,穿透速度远超光速的《中微子》,设计研发在未来《穿透空间物质大气层探测监测检测扫描数据卫星》系统上。
让它既能穿透地球系空间检测,又能穿透{外空外星外系,太阳系,宇宙中心(银河)系,宇宙中心口(黑洞风眼通道),宇宙系,无限大自然界空间}空间检测。
我们把它命名为《中国(科技城)穿透空间物质大气层→中微子空间数据》卫星。
A:空间数据卫星运行
我们把它运行在地球系边缘层自然运行卫星轨道上,使它自然围绕地球系(太空,地空,地球)运行,时时探测监测检测扫描地球系内各空间物质大气层数据。
又对应《外空外星外系,太阳系,宇宙中心(银河)系,宇宙中心口(黑洞风眼通道),宇宙系,无限大自然界空间}内外空间检测。
B:空间数据卫星研发
我们运用《地空新科研》,把中微子装备在《中国(科技城)穿透空间物质大气层→中微子空间数据》卫星系统上
a:中微子介绍
一:中微子参数
①:中微子分类
中微子分为电子中微子、μ子中微子、τ子中微子。
②:中微子质量
中微子质量几乎为0,只是电子质量的百万分之一。
③:中微子性能
中微子显现中性,不会参与电磁相互作用。
④:中微子穿透能力
中微子能穿透任何物质。
⑤:中微子穿透速度
中微子穿透速度极强,远超光速。
二:中微子收集转化
我们运用《地空新科研》,研发《暗能量暗物质探测吸收器》和《中微子感应吸收器》,把收集的《中微子》通过科技转化,使它成为我们《中国(科技城)穿透空间物质大气层→中微子空间数据》卫星上的神脑神眼神手。
三:中微子转化装备
我们把中微子转化装备在
1:地空射电引力监测设备上
2:伽马射线探测器设备上
3:引力波电磁对应体监测器设备上
4:红外光谱探测监测设备上
5:紫外红外高光谱雷达等探测监测设备上
6:高光谱观测卫星上
7:高光谱载荷设备上
8:短波红外高光谱相机上
9:全谱段光谱成像探测仪上
10:痕量气体差分吸收光谱仪上
11:大气探测仪上
12:大气气溶胶多角度偏振探测仪上
13:大气红外高分辨率探测仪等设备上,,等
一:使它们的原有作用转化为穿透空间物质大气层作用。
二:使它们原有速度转化为远超光速速度。
三:使它们不但能穿透地球系空间检测,还穿透{外空外星外系,太阳系,宇宙中心(银河)系,宇宙中心口(黑洞风眼通道),宇宙系,无限大自然界空间}内外空间检测。
C:空间数据卫星作用
a:→地球系
地球系包括《太空地空地球》,地空参数是随太空指数变化,太空指数是随地球系系数变化。
地球系系数强弱,直接影响太空指数地空参数大小,和它们所在空间扩大缩小。
只有地球系运行正常,才有地球运行正常,才有太空指数和地空参数运行正常。
一:地空参数
当地球系运行到一定的历史时期,地空参数运行数据适应人类诞生运行时,我们人类才会在地空出现诞生运行。
①:地空参数来历
地球是地球系中心实体,在地球系自转运行力速磁能和自转向心运行力速作用推动下,使地球表面以465米/秒速度自转,可外面空间物质大气层,在地球系自转运行力速磁能和自转向心运行力速磁能推动作用下,使它们向中心地球自转运行,至使贴近包围围绕地球的空间物质大气层,成为直接推动地球自转运行的无数无形无影手。
可地球是实体,外面空间物质大气层是虚体,地球的阻力和高速自转力,产生反作用自转运行力速磁能和自转向心运行力速磁能,而外面空间物质大气层又受地球系自转运行力速磁能和自转向心运行力速磁能不停的向心推动作用。
使它们相互摩擦切割挤压排推,在相互作用与反作用中,产生了一定高度直接作用地球的空间物质大气空间。
我们把它们命名为《地球系→地空,内空》
在地球地球系历史运行空间环境条件作用下,产生了它独立的空间(密度强度压力压强大气成份光温射线和力速磁能)数据。
我们把它们的空间数据,命名为《地空参数》
②:地空参数作用
地空参数形成后,它是随地球地球系运行不断变化的。
(一):光温射线产生
在地空参数作用下,使宇宙中心阳能《太阳》照射的光线能量,转化为热能光能射线能量。
(二):大气成份产生
在地空参数作用下,使地空物质转化为大气成份。
(三):水的产生
在地空参数作用下,使地空氢氧分子碰撞结合和光温射线力速磁能作用结合成为水分子。
(四):水运行方向速度产生
在地空参数作用下,使水分子向地球运行,在地球以465米/秒自转速度作用下,水与地球自转方向,反向围绕地球运行,并以地球自转速度反向奔流。
(五):大气层运行方向速度
大气层在地空参数作用下,随地球地球系自转方向运行。
(六):空间力速磁能产生
空间物质大气层在运行中,自然产生力速磁能
(1):在地球系自转速度方向作用下,产生了围绕地球自转运行和自转向心运行力速磁能
(2):产生了顺地球自转速度运行力速磁能。
(3):在地球实体与空间虚体作用与反作用中,产生了作用与反作用力速磁能。
(4):它们的共同力速磁能,形成了空间物质大气层运行自转运行力速磁能和自转向心运行力速磁能。
(七):空间密度强度产生
在大气成份,光温射线,力速磁能共同作用在同一空间运行时,产生了它们的密度强度。
(八):空间压力压强产生
它们在地空同一空间运行,相互作用与反作用,形成了地空压力压强。
二:生植物产生
地空中的有机物因子,在《地空参数》空间历史环境条件作用下,受力速磁能促进作用,使它转化变化演化为新的适应有机物因子组成结构或基因编程组成结构物质。
在空间历史环境条件润育下,在地球地球系以轴心自转运行力速磁能和自转向心运行力速磁能,及地球地球系上下(南北极)自转中心自转运行力速磁能和自转向心运行力速磁能共同作用,使新物质因子组成结构或基因编程组成结构物质,成为对等对立对称同类两性因子或基因,异类成为相生相克物质,随空间历史环境条件作用,诞生为独立有机物及生植物。
三:人类产生
在地空参数和空间历史环境条件,运行到适应人类物质诞生时,有机物因子才开始转化演化:
1→人类基因来历
在《地空参数》和地球地球系以轴自转运行力速磁能和自转向心运行力速磁能作用下,使地空中的有机物因子运行,转化变化演化为编程组成结构的人类基因。
2→男女基因来历
人类编程组成结构基因,在地球地球系上下(南北极)自转中心自转运行力速磁能和自转向心运行力速磁能,同时对等对立对称作用下,使人类基因编程结构随上下两性力速磁能作用,形成对等对立对称同等数量的人类男女两性基因。
3→男女人数平等
在地空参数和空间历环境条件作用下,人类平等数量的男女基因,被润育诞生,成长为独立平等数量的人类男女物质运行在地空。
4:→男女引力产生
地球地球系上下(南北极)自转中心自转运行力速磁能和自转向心运行力速磁能,形成上下是对等对称对立的正负两性力速磁能。
在地球地球系以轴心自转运行力速磁能和自转向心运行力速磁能,整体包围作用下,使它们对等对立对称正负两性力速磁能二合一。
而人类男女两性物质是地球地球系上下自转中心自转运行力速磁能和自转向心运行力速磁能,对等对立对称作用出的正负两性人类物质,在地球地球系以轴心自转运行力速磁能和自转向心运行力速磁能,整体包围作用下,使男女两性二合一。
由此,男女在正负力速磁能作用,被迫产生吸引性能。
5:→男女产生新物质
男女在正负力速磁能作用下,产生性能二合一后,产生出新的物质。
新物质在上述正负力速磁能作用下自动吸合,在空间历史环境条件和正负力速磁能作用下,诞生出新的同等数量男女新人类。
⑥男女五官体支
地球很大又是圆型,上下左右在同一历史空间环境条件作用下,人类同时从有机物中转化演化为人类基因,由于身处地球上下左右方位不同,《地空参数》存在差异,在差异《地空参数》作用下,使地空上下左右人类五官体支产生差异,定型为各类五官体支人类。
四:地空参数变化
当《地空参数》变化到不适应人类物质诞生运行时,人类就会自然灭亡,由新的《地空参数》作出新的生植物。
1:地空参数过弱
当地空参数过弱时,人类所需空间(密度强度压力压强大气成份光温射线和力速磁能)地空参数不足,人类身心脑所需无法满足自然灭亡。
2:地空参数过强
当地空参数过强时,人类所在空间(密度强度压力压强大气成份光温射线和力速磁能)地空参数过强,人类身心脑无法承受自然灭亡。
3:地空参数正常
当地空参数正常时,空间(密度强度压力压强大气成份光温射线和力速磁能)地空参数,适应人类所需,人类身心脑在适应生活环境条件下自然健康诞生运行。
③:解决办法
我们研发《中国(科技城)穿透空间物质大气层→中微子空间数据》卫星,就是为了探测监测检测扫描空间数据。
把它们正常运行数据探测监测检测扫描出来,设置为警界数据。
当它们的运行数据越过警界线时,《地异预警卫星》就会自动预警报警,指令《中国(科技城)穿透空间物质大气层→中微子空间数据卫星》分星复查检测。
1:若是局部《地空参数》出现异常
(1):指令《中国(科技部)穿透空间物质大气层→中微子影视卫星》分星实地穿透直播录制影视图片数据,和《中国(科技城)穿透空间物质大气层→中微子力速磁能卫星》分星实地检测力速磁能数据。
(2):把它们《直播录制影视图片数据》和《力速磁能》异常数据,传输给《地空新科研→统计计算测绘分析示意图》系统计算。
(3):把它们的计算结果传输给《地空新科研→影视图片数据示意图》显示系统。
(4):由《地空新科研→影视图片数据语音》解读系统,报告给人类。
一:地质地震地沉火山爆发
(1)→以卫星定位图显示在什么地点和语音解读报告
(2)→以当地时间显示什么时间发生和语音解读报告
(3)→以数据显示什么等级和语音解读报告
(4)→以地震地沉火山爆发等显示什么类别和语音解读报告
(5)→以起始分秒到终止分秒显示持续多长时间和语音解读报告
(6)→地下深度长度宽度和作用力速磁能,和地上灾害长度宽度波及范围和波及力速磁能数据,以卫星图示意图语音图片数据显示和语音解读报告
二:自然灾害
《台风》或其它自然灾害
1→以卫星图示意图显示什么地点和语音解读报告
2→以当地时间显示什么时候发生和语音解读报告
3→以数据显示什么等级和语音解读报告
4→以台风或其它自然灾害显示什么类别和语音解读报告
5→以起始分秒到终止分秒显示自然灾害持续时间和语音解读报告
6→以卫星图示意图语音图片数据显示波及范围和运行方向和语音解读报告
2:若是整体《地空参数》出现异常
当地空《地空参数》《地空力速磁能》整体空间出现异常:
①:把异常《地空参数》《地空力速磁能》数据,传输给第一自然运行卫星轨道上的《中国(三星堆)太空基地→太空地空参数智能调节管道》
②:《中国(三星堆)太空基地→太空地空参数智能调节管道》
(1):当地空参数过强,将把地空(内空)的空间物质大气层,向上近太空输出,使地空参数恢复正常运行数据。
(2):当地空参数过弱,把上面近太空的空间物质大气层输入地空增强地空参数,使地空参数运行正常。
B:太空指数
我们把正常的太空指数数据设为警界线数据,当太空指数越过警界线时,《地异预警卫星》就会自动预警报警(处理与上A2同理)。
C:地球系系数
我们把正常的地球系系数数据,设为警界线数据,当地球系系数出现异常时,《地异预警》卫星》会自动预警报警。
①:首先使用《中国(三星堆)太空基地→太空地空参数智能调节管道》,保证《地空参数》正常运行。
②:启用地球系边缘层自然运行卫星轨道上《中国(三星堆)太空基地→太空指数智能调节管道》
(1):若地球系系数过强,把地球系内的空间物质大气层向外空输出,减少地球系系数,使地球系恢复正常地球系系数
(2):若地球系系数过弱,把外空的空间物质大气层输入到地球系,增强地球系系数,使地球系恢复正常地球系系数。
D:外星系,太阳系,宇宙中心(银河)系,宇宙中心口(黑洞风眼通道),宇宙系,无限大自然界空间
我们运用《中国(科技城)穿透空间物质→中微子空间数据》卫星,对它们进行穿透探测监测检测扫描,把它们的正常空间运行数据设为警界线数据,当它们的空间数据越过警界线时,《空间预警卫星》会自动预警报警(与上述地球系同理)
中微子是什么
中微子又译作微中子,是轻子的一种,是组成自然界的最基本的粒子之一,常用符号ν表示。中微子个头小、不带电,可自由穿过地球,自旋为1/2,质量非常轻(有的小于电子的百万分之一),以接近光速运动,与其他物质的相互作用十分微弱,号称宇宙间的“隐身人”。科学界从预言它的存在到发现它,用了20多年的时间。
2013年11月23日,科学家首次捕捉高能中微子,被称为宇宙“隐身人“。他们利用埋在南极冰下的粒子探测器,首次捕捉到源自太阳系外的高能中微子。
发现历程
来源
中微子的发现来自19世纪末20世纪初对放射性的研究。研究者发现,在量子世界中,能量的吸
放射性
收和发射是不连续的。不仅原子的光谱是不连续的,而且原子核中放出的阿尔法射线和伽马射线也是不连续的。这是由于原子核在不同能级间跃迁时释放的,是符合量子世界的规律的。奇怪的是,物质在β衰变过程中释放出的由电子组成的β射线的能谱却是连续的,而且电子只带走了总能量的一部分,还有一部分能量失踪了。物理学上著名的哥本哈根学派领袖尼尔斯·玻尔据此认为,β衰变过程中能量守恒定律失效。1930年,奥地利物理学家泡利提出了一个假说,认为在β衰变过程中,除了电子之外,同时还有一种静止质量为零、电中性、与光子有所不同的新粒子放射出去,带走了另一部分能量,因此出现了能量亏损。这种粒子与物质的相互作用极弱,以至仪器很难探测得到。未知粒子、电子和反冲核的能量总和是一个确定值,能量守恒仍然成立,只是这种未知粒子与电子之间能量分配比例可以变化而已。1931年春,国际核物理会议
泡利
在罗马召开,与会者中有海森堡、泡利、居里夫人等,泡利在会上提出了这一理论。当时泡利将这种粒子命名为“中子”,最初他以为这种粒子原来就存在于原子核中,1931年,泡利在美国物理学会的一场讨论会中提出,这种粒子不是原来就存在于原子核中,而是衰变产生的。泡利预言的这个窃走能量的“小偷”就是中微子。1932年真正的中子被发现后,意大利物理学家费米将泡利的“中子”正名为“中微子”。1933年,意大利物理学家费米提出了β衰变的定量理论,指出自然界中除了已知的引力和电磁力以外,还有第三种相互作用—弱相互作用。β衰变就是核内一个中子通过弱相互作用衰变成一个电子、一个质子和一个中微子。他的理论定量地描述了β射线能谱连续和β衰变半衰期的规律,β能谱连续之谜终于解开了。
美国物理学家柯万(Cowan)和莱因斯(Reines)等第一次通过实验直接探测到了中微子 。
1956年,美国莱因斯和柯万在实验中直接观测到中微子,莱因斯获1995年诺贝尔奖。
1962年,美国莱德曼,舒瓦茨,斯坦伯格发现第二种中微子——μ中微子,获1988年诺贝尔奖。
1968年,美国戴维斯发现太阳中微子失踪,获2002年诺贝尔奖。
1985年,日本神岗实验和美国IMB实验发现大气中微子反常现象。
1987年,日本神岗实验和美国IMB实验观测到超新星中微子。日本小柴昌俊获2002年诺贝尔奖。
1989年,欧洲核子研究中心证明存在且只存在三种中微子。
阿瑟·麦克唐纳
1995年,美国LSND实验发现可能存在第四种中微子——惰性中微子。1998年,日本超级神岗实验以确凿证据发现中微子振荡现象。日本梶田隆章获2015年诺贝尔奖。
2000年,美国费米实验室发现第三种中微子,τ中微子。
2001年,加拿大SNO实验证实失踪的太阳中微子转换成了其它中微子。最早提出建设思路的是华裔物理学家陈华生博士Herbert H. Chen(美国普林斯顿大学理论物理博士学位,加州大学欧文分校物理学家) 。加拿大阿瑟·麦克唐纳获2015年诺贝尔奖。
2002年,日本KamLAND实验用反应堆证实太阳中微子振荡。
2003年,日本K2K实验用加速器证实大气中微子振荡。
2006年,美国MINOS实验进一步用加速器证实大气中微子振荡。
2007年,美国费米实验室MiniBooNE实验否定了LSND实验的结果。
研究结果
粒子物理的研究结果表明,构成物质世界的最基本的粒子有12种,包括了6种夸克(上、下、奇、粲、底、
夸克
顶,每种夸克有三种色,还有以上所述夸克的反夸克),3种带电轻子(电子、μ子和τ子)和3种中微子(电子中微子,μ中微子和τ中微子)而每一种中微子都有与其相对应的反物质。中微子是1930年奥地利物理学家泡利为了解释β衰变中能量似乎不守恒而提出的,1933年正式命名为中微子,1956年才被观测到。中微子 是一种基本粒子,不带电,质量极小,与其他物质的相互作用十分微弱,在自然界广泛存在。太阳内部核反应产生大量中微子,每秒钟通过我们眼睛的中微子数以十亿计。
------摘自百度百科
中微子真的能穿透任何物体吗
“中微子”的穿透力确实强的吓人,这也是它最大的特点,但并不是说它就不和任何物质发生反应,只是发生的概率极其低而已。那为什么它的穿透力特别强呢?
中微子
这事其实应该从β衰变聊起,那啥是β衰变呢?其实指的是原子核内的中子在弱相互作用下发生衰变,成为了一个质子和一个电子,还有一个中微子的过程。
当然,最早科学家可都不是这么想的。因为,他们的设备其实没有那么灵敏,导致他们一直没找到中微子。然后,他们把反应前后的能量和动量一算,他们就无语了,除了电荷守恒了,能量和动量咋还不守恒呢?
这简直要颠覆物理学的铁律“守恒律”,所以当时其实困扰了许许多多的科学家。甚至连一位超神级别的物理学家都栽了跟头,这就是尼尔斯·波尔。他就提出,可能在微观世界“能量守恒定律”是不成立的,试图要用这样的办法来解决问题。
不过,还是有明白事的人,他就是号称“上帝之鞭”的泡利,这个人怼起科学家来眼睛都不眨的,连爱因斯坦每次上台演讲都要瞅一眼泡利来没来。他就在一次大会上提出。
大家一定要相信在微观世界里,能量守恒定律同样是成立的。β衰变的过程中,应该是存在一种小质量的中心粒子,只是我们没有检测到,它带走了亏损的能量。可能你要纳闷了,不是缺失了能量么?为啥泡利提的是质量。实际上,这和很多人的误区有关,许多人常常认为爱因斯坦的质能方程适用于核物理,讲的是“质量转化为能量”的事情。
实际上,质能方程的适用面特别广;而且质能方程也可以叫做质能等价,其实说的是质量和能量是一回事,它们其实是一个东西的两个面,而不是相互转化的关系。因此,在微观世界中,为了方便实验,科学家会把粒子的质量和能量都等价于能量来进行计算。尤其是在高能加速器进行粒子对撞时,探测的就是能量。
科学家就是把狭义相对论中的质能等价和量子力学结合到一起得出了量子场论,提出的粒子物理标准模型的。
我们再回到正题,实际上泡利的坚持是对的,后来费米把他提出的这个粒子命名为中微子。
中微子为什么穿透性那么强
当然光是命名是没有任何意义的,还得找到才行。可中微子其实一点都不好找。有这么几点原因:
- 质量很小:根据理论计算,中微子的质量非常非常小,小到接近于0,科学家计算发现,中微子的质量上限也就只有电子质量的百分位之一而已。由于静止质量极其小,导致它的速度可以非常接近于光速。
- 不参与电磁相互作用:中微子是电中性的,也就是不带电荷的。这就导致它其实不参与电磁相互作用。不参与电磁相互作用有啥用呢?
- 观测利用的是电磁相互作用:而我们观测一个物体,本质上利用的就是电磁相互作用,具体的过程和人看东西是一个道理,远方的物体发出电磁波,然后被我们接收到。最常见的其实就是光,我们接收光的过程,其实就是利用的电磁相互作用,所以,其实光子是参与电磁相互作用的,这也是为什么,你拿东西一档,光就没了的原因。这也是为什么光子的穿透力远不如中微子的原因。
我们说了造成中微子穿透力特别强的原因,现在我们再来说说具体体现出来的效果。我们可以来看三个数据:
- 我们的身体每秒钟会有10万亿个中微子穿过,而我们根本毫不知情。
- 中微子在宇宙中走过1亿光年的路径,才有50%的概率和该路径上的物质发生反应。
- 太阳核心核聚变,每产生3个光子都会伴随着2个中微子的产生,光子从核心到达太阳表面,平均需要14万年的时间,这是因为太阳是等离子体,光子会受到各种阻碍,跌跌撞撞地出来;而中微子可以无视一切,直接传出来,几秒钟就穿出来了。
所以,基于上面的描述,我们并不能说中微子并不和任何物质反应,只是反应的概率极其低,导致它的穿透力特别特别强。
中微子也是参与反应的
中微子通常通过弱相互作用发生反应,科学家观测中微子的方法其实就是利用了这个特点。它会和水中的氢原子核(也就是质子)发生反应,产生一个中子和一个正电子。
这也解释了为什么中微子探测器总是装的满满的纯水,比如:日本神冈中微子探测器,就是地下矿井中装了5万吨的纯水。
除了会参与弱相互作用之外,中微子还会变身,早期科学家在观测太阳中产生的中微子时,观测到的中微子数量一直就只有理论值的1/3,这问题困扰了科学家很长很长的时间。直到2001年,科学家才发现,中微子实际上是有3种,这也就算了,更让人捉摸不透的是,它们还会相互转化,这也被叫做中微子振荡。
正是基于中微子这些奇怪的特性,人们也管中微子叫做:幽灵粒子。我们可以总结一下,中微子之所以穿透力强,是因为质量很小,速度快,电中性,不参与电磁相互作用,而观测需要利用电磁相互作用。但它也并不是完全不参与反应,它还是参与弱相互作用的,只是概率极其低。所以说,它能穿越任何物体并不十分准确。除此之外,中微子一共存在三种,它们之间还会相互转化,也被叫做中微子振荡。
日本在地下存了五万吨水,究竟是为何
日本在地球存储的5万吨水其实是为探测中微子服务的,这些毫无杂质的纯水属于超级神冈探测器的一部分
中微子是一种极难被捕捉到的粒子,不带电的它可以轻松穿过宇宙中的物质,并且几乎不留下痕迹,每秒种都有数千亿上万亿中微子穿过人体,但人是绝对感觉不到的,而寻找到中微子最好的手段就是借助类似“超级神冈”这样的探测器。
中微子虽然速度快而且质量小,但它在穿越纯水时会留下微弱的痕迹,这种被称为契忍可夫辐射的现象就是寻找中微子的诀窍,纯水越多这种辐射就会越明显,这就是为什么日本在近千米的矿井深处藏水的真相。
事实上这五万吨纯水也比较争气,1987年2月的神冈探测器和美国的中微子探测器一起接收到了新星1987A爆发时产生的中微子,这也是首次探测到的太阳系外中微子,90年代时又投资1亿美元把神冈升级为“超级神冈”,五万吨纯水就是这时候加进去的,1998年领导超级神冈探测器的日本科学家小柴昌俊首次确认了中微子震荡现象,于2002年获得了诺贝尔物理学奖。
不只是日本,我国在大亚湾也同样拥有中微子探测装置,主要目标是探测临近的大亚湾核电站进行核反应时产生的中微子,其主体部分也被包裹在纯水中。
物理学发展到今天已经离不开高技术设备的支持,除去中微子探测器外,物理学家们还拥有造价上百亿美元的大型强子对撞机,这些高科技设备一起让人类的物理学不断进步
中微子是物质还是能量
根据有机的量子景观,宇宙是由量子构成的,这就好比人类社会是由无数个人形成的。类似社会中的人有两种存在形态,其一是作为个体存在,其二是作为社团(家庭、党派等)存在;宇宙中的量子也有两种不同的存在形态,一类是离散的量子,另一类是由量子组成的封闭体系。第一类量子的特点是静质量极小(静质量为零的物体是不存在的),由于速度可以维持空间的势能,所以这一类量子都相对于空间具有速度相对不变性(因静质量太小),即高能量子的速度总大于低能量子的速度,只是它们的速度差与速度之比近似为零。由此,我们将它们统称为类光量子,根据能量的不同具体地细分为引力波、电磁波、可见光、x射线和中微子等。与光子相比,中微子具有能量高、速度快和穿透性强的特性。第二类物体,作为封闭体系,封闭了高能量子,因而具有较大的静质量(质量是被封闭的能量),而且其外部能量主要以动能的形式存在,表现为速度可变。所以,我们将这类量子称为类物量子,具有可衰变释放能量、可变更速度、可以引起量子碰撞的不对称从而产生出各种不同的相互作用。
中微子会对宇宙产生哪些巨大影响为什么
中微子是有质量的,因此它们可能组成宇宙中最大的质量。它们的质量显然会影响宇宙的演化,虽然目前我们还不知道中微子的绝对质量是多少,但这个质量虽然很小,但因为中微子的个数巨大,所以总质量是巨大的。这个是中微子对宇宙的一个大的影响。
另外,在超新星爆发的时候,中微子也起到了重要作用。超新星爆发99%的能量都是中微子带走的,可见光带走的能量其实很小。通过中微子,我们也可以确定超新星爆发的理论模型,这个也相当于是增进了对宇宙的了解。
最后,中微子可以作为地球的探针。一个大型的中微子探测器可以探测到来自地球内部的中微子 ,从而确定地幔或者地核中铀原子的数目,这可以让我们了解地热的起源,也可以让我们理解地磁场的起源。从这个意义上来说,地球也是宇宙的一部分,相当于我们也了解了宇宙。
2015年诺贝尔物理学奖「中微子振荡」具体是在研究什么目前在国内外的进展如何
中微子振荡是一个量子力学现象。是由理论物理学家布鲁诺·庞蒂科夫首先提出此猜想,他认为特定位的某一中微子可以转化为不同的味。所探测到的中微子可能处于哪个味,要由传播中不断改变的波形来决定。中微子振荡意味着中微子具有质量,这与原始的粒子物理标准模型不相吻合,对理论物理和实验物理而言都有一定的影响。2012年3月,大亚湾中微子实验组织发言人宣布,大亚湾中微子实验发现了新的中微子振荡,并测量到其震振荡几率。
2015年诺贝尔物理学奖授予来自日本的 Takaaki Kajita 与加拿大的 Arthur B.Mcdonald,因为他们发现中微子振荡现象,该发现表明中微子拥有质量。
1930年,奥地利物理学家泡利提出存在中微子的假设。1956年,柯温(C.L.Cowan)和弗雷德里克·莱因斯利用核反应堆产物的β衰变产生反中微子,观测到了中微子诱发的反应:反电子中微子+质子-----中子+正电子,这是第一次从实验上得到中微子存在的证据。
1962年,美国布鲁克海文国家实验室的物理学家利昂·M·莱德曼等人发现了中微子有“味“的属性,证实了μ子中微子和电子中微子是不同的中微子。他们也因此获得1988年的诺贝尔物理学奖。2000年7月21日,美国费米国家实验室宣布发现了τ子中微子存在的证据。
1968年,美国物理学家雷蒙德·戴维斯等人在美国南达科他州的Homestake地下金矿中建造了一个大型中微子探测器,探测发现,来自太阳的中微子比理论预言减少了1/3,这就是太阳中微子问题。1998年6月5日,日本超级神冈探测器的科学家们宣布找到了中微子振荡的证据,即中微子在不同“味“之间发生了转换(电子中微子和μ子中微子间变换),这现象只在中微子的静止质量不为零时才会发生。然而这个实验只能测出不同“味“的中微子质量之差,尚不能测得其绝对质量。
1982年,日本科学家小柴昌俊在一个深达1000米的废弃砷矿中领导建造了神冈探测器,最初目标是探测质子衰变,也可以利用中微子在水中产生的切连科夫辐射来探测中微子。1987年2月,在银河系的邻近星系大麦哲伦云中发生了超新星1987A的爆发。日本的神冈探测器和美国的Homestake探测器几乎同时接收到了来自超新星1987A的19个中微子,这是人类首次探测到来自太阳系以外的中微子,在中微子天文学的历史上具有划时代的意义。
20世纪90年代,神冈探测器经过改造,名为超级神冈探测器,容量扩大了十倍。
1998年,日本的超级神冈实验(Super Kamiokande)以确凿的证据发现中微子存在振荡现象,即一种中微子在飞行中可以变成另一种中微子,使几十年来令人困惑不解的太阳中微子失踪之谜和大气中微子反常现象得到了合理的解释。中微子发生振荡的前提条件就是质量不为零和中微子之间存在混合。
2001年,加拿大的萨德伯里中微子天文台发表了测量结果,探测到了太阳发出的全部三种中微子,证实了太阳中微子在达到地球途中发生了相互转换,三种中微子的总流量与标准太阳模型的预言相符合,基本上有解释了太阳中微子失落的部份。
2002年,雷蒙德·戴维斯和小柴昌俊因在中微子天文学的开创性贡献而获得诺贝尔物理学奖。
2012年3月,大亚湾中微子实验组织发言人宣布,大亚湾中微子实验发现了新的中微子振荡,并测量到其振荡几率。
2015年1月,继大亚湾反应堆中微子实验之后,由中国主持的第二个大型中微子实验--江门中微子实验在广东省江门市建设启动。其首要科学目标是利用反应堆中微子振荡确定中微子质量顺序。实验站将建在地下700米深处,计划2020年投入运行并开始物理取数,运行至少20年。
中微子是一种不带电,质量极其微小的基本粒子,也是构成物质世界的最基本单元之一,共有三种类型,在目前已知的构成物质世界的16种基本粒子中,占了1/4,在微观的粒子物理和宏观的宇宙起源及演化中同时扮演着极为重要的角色。中微子有一个特殊的性质,即它可以在接近光速的飞行中从一种类型转变成另一种类型,通常称为中微子振荡。原则上三种中微子之间相互振荡,两两组合,应该有三种模式。其中两种模式自上世纪60年代起即有迹象。 中微子的前两种振荡模式即“太阳中微子之谜“和“大气中微子之谜“已被实验证实,其发现者凭此获得了2002年诺贝尔奖,但第三种振荡则一直未被发现,甚至有理论预言其根本不存在 。
在“中微子震荡“这个概念出现以前,根据狭义相对论而建立的中微子标准模型,中微子的质量应为零,并应该以光速行进。然而,近年的研究似乎开始对“中微子的质量是零“这个假设开始动摇,亦因此开始有人质疑中微子是否能够以光速行进。
科学家首次对中微子的速度进行侦测在1980年代早期,当时科学家透过从脉冲质子束射击而产生的脉冲π介子束来测量中微子的速度。当带电的π介子衰变,就会产生μ子及中微子或电子中微子。透过长基线的设计,由远方的加速器以此种方式产生中微子,经过地壳的作用削减背景事例,来进行中微子震荡的研究。透过检测加速器产生粒子,与中微子出现在侦测器的时间差,就可测量出中微子的速度。结果显示中微子的速度是光速与假设相符。后来当这个实验在其他地方重复时,测量中微子的方法改用了MINOS侦测器,测出了一颗能量为3GeV的中微子的速度达1.000051(29) c。由于这个速度的中间值比光速还要快,科学家当时认为实验的不确定性太大,而实际上中微子的速度应该不可能超过光速。这个实验设定了50 MeV的渺中微子的质量上限。
同样的观测不单在地球上发现,当天文学家观测超新星SN 1987A的中微子爆发时,世界各地有三台中微子侦测器各自探测到5到11个中微子。有趣的是:这些侦测器是在SN 1987A爆发的光线来到地球之前3小时侦测到的。对于这个现象,当时科学家把它解说为因为“中微子于超新星爆发时比可见光更早被发射出来,而不是中微子比光速快“,而这个速度亦与光速接近。然而,对于拥有更高能量的中微子是否仍然符合标准模型扩展仍然有争议,当中微子违反了洛伦兹不变性而发生震荡,其速度有可能会比光速还要快。
2011年9月,位于意大利格兰萨索国家实验室(LNGS)的OPERA实验宣布观测结果,并刊登于英国《自然》杂志。研究人员发现,中微子的移动速度比光速还快。根据这项对渺中微子的研究,发现当平均能级达到17 GeV的渺中微子从CERN走到LNGS,所需的时间比光子在真空移动的速度还要快60.7纳秒,即以光速的1.0000248倍运行,是实验的标准差10纳秒的六倍,“比光速快6公里“,是非常显著的差异。如果此结果确定证实的话,将会是理论物理学界的一大震撼,其中一方的说法是,如果真的有如此大的差异,从超新星飞来的中微子应该早到数年而不是数小时。为此,合作进行实验的欧洲粒子物理研究机构特地举办了一场网络发表会,详细说明的实验的方法以及各种误差的估算,同时邀请其他的实验机构能够重复相同的实验,来作为此结果的验证。然而,在2012年2月,CERN发现是连接GPS和电脑光纤的接头松动造成了中微子超光速的假象 ,但同时另一个与GPS信号同步的振荡器故障又可能导致实验结果低估中微子的速度 。为此将在2012年5月重新进行试验进行检测 。
由于中微子与其他物质的相互作用极小,中微子的探测器必须够大,以求能观测到足够数量的中微子。为了隔绝宇宙射线及其他可能的背景干扰,中微子的探测仪器时常设立在地底下。
国际合作组发言人王贻芳2012年3月8日在北京宣布,大亚湾中微子实验发现了一种新的中微子振荡,并测量到其振荡几率。这一重要成果是对物质世界基本规律的一项新的认识,对中微子物理未来发展方向起到了决定性作用,并将有助于破解宇宙中“反物质消失之谜“。
“大亚湾实验的结果具有极为重要的科学意义。它不仅使我们更深入了解了中微子的基本特性,也决定了我们是否能够进行下一代中微子实验,以了解宇宙中物质-反物质不对称现象,即宇宙中’反物质消失之谜’。“中国高能物理学会理事长赵光达院士说。
中国科学院高能物理研究所的科研人员2003年提出设想,利用我国大亚湾核反应堆群产生的大量中微子,来寻找中微子的第三种振荡,并提出了实验和探测器设计的总体方案。
大亚湾实验是一个中微子“消失“的实验,它通过分布在三个实验大厅的8个全同的探测器来获取数据。每个探测器为直径5米、高5米的圆柱形,装满透明的液体闪烁体,总重110吨。周围紧邻的核反应堆产生海量的电子反中微子,近点实验大厅中的探测器将会测量这些中微子的初始通量,而远点实验大厅的探测器将负责寻找预期中的通量减少。
在2011年12月24日至2012年2月17日的实验中,科研人员使用了6个中微子探测器,完成了实验数据的获取、质量检查、刻度、修正和数据分析。结果表明中微子第三种振荡几率为9.2%,误差为1.7%,从而首次发现了这种新的中微子振荡模式。
2012年12月20日,美国《科学》杂志公布了2012年度十大科学突破,大亚湾中微子实验发现中微子第三种振荡模式的成果上榜。《科学》的评价是,“如果物理学家无法发现超越希格斯玻色子的新粒子,那么中微子物理可能会代表粒子物理学的未来。大亚湾实验的结果可能就是标志着这一领域起飞的时刻。“
2015年1月,江门中微子实验在广东省江门市建设启动。其首要科学目标是利用反应堆中微子振荡确定中微子质量顺序。实验站将建在地下700米深处,计划2020年投入运行并开始物理取数,运行至少20年。
中微子振荡的原因是三种中微子的质量本征态与弱作用本征态之间存在混合,一个电子中微子具有三种质量本征态成份,传播一段距离后变成电子中微子,μ子中微子,τ子中微子的叠加。
中微子的产生和探测都是通过弱相互作用,而传播则由质量本征态决定。由于存在混合,产生时的弱作用本征态不是质量本征态,而是三种质量本征态的叠加。三种质量本征态按不同的物质波频率传播,因此在不同的距离上观察中微子,会呈现出不同的弱作用本征态成分。当用弱作用去探测中微子时,就会看到不同的中微子。
原创首发
宇宙由哪些物质组成组成浩瀚的宇宙的成分是什么
若想知道宇宙是由什么构成的,从机械的角度来说,就得将宇宙中各种不同的物体一一列出。
因为,从机械的角度来看,各种不同的物体是相互独立的。
然而,如果从有机的角度来说,宇宙中只有一种物体,该物体就是宇宙中不可再分的最小粒子即量子。
因为,从有机的观点来看,自然界中的各种不同物体,都只是量子的不同状态及其不同的组合。
这就好比是问,人类社会是由什么构成的?答案是显而易见的,当然是由人组成的。至于社会名流??、家庭?和各种组织及国家,本质上都是由人构成的。
于是,若问宇宙的构成,首先需要判定的,是我们的宇宙,究竟是机械⚙️的,还是有机的。
当人的认识超出了与人的尺度相近的宏观范围时,宇宙的有机性便显现了出来。经典力学所涉及的物质,仅仅是自然界中的冰山一角。除此之外,自然界还存在着统一的物理背景,即存在着具有实际物理意义的空间。
比如,物质的运动速度会受到限制?;
比如,所有的物体都具有波动性;
比如,光子的行为会因受到物质的影响而改变;
比如,存在着统一的微波背景辐射;
比如,几乎所以的星光?都具有光谱的红移;
比如,原子的体积只是电子高速运动所形成的封闭体系;
比如,原子的衰变可以使质量转化为能量。
此外,由于普朗克常数h是量子的角动量,具有相对于其能量的不变性,说明普朗克常数h是量子的本征参量。
于是,量子既具有质量和体积,又具有不可再分性。因此,量子是宇宙中最小且最为基本的粒子。
综上所述,我们的宇宙是一个统一的有机系统。这一系统的基本构成,是处于基态的量子。至于光子和基本粒子,则分别是量子的激发态和封闭体系。
根据这一有机的量子宇宙观,宇宙中的一切现象都可以归结为量子的不对称碰撞?。
由加速运动导致量子的不对称碰撞,表现为物体的惯性;
由物体高速运动导致量子的不对称碰撞,使物体速度的增加受到了限制?;
由微观粒子的半径小于空间量子的间距,导致量子的不对称碰撞,使这些粒子具有波动性;
此外,空间量子的不对称碰撞,还是产生各种相互作用力的根本原因。
由此说明,有机的量子宇宙观是有效的,宇宙仅只是由量子构成的。各种不同的物体及其现象,都只是量子的不同状态及其变化所形成的。
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