【 中微子实验抓鬼是真的吗 ?专家辟谣!】 中微子到底是怎么来的 近日,位于广东江门开平的中微子实验探测器主体建成,引发关注。江门中微子实验大科学装置,是科研团队耗时多年,在江门开平市地下700米深处建造的一个巨型实验室。利用这个深埋地下的大科学装置,科学家们将捕捉探测宇宙中最古老、最原始的一种基本粒子——中微子。
对此,中山大学物理与天文学院副教授,博士生导师发文表示:最近,江门中微子实验和幽灵粒子成了新闻热点。“中微子就是阿飘吗”的话题一度登上热搜。某些平台甚至还出现了“科学的尽头是玄学”的声音。我来介绍一下中微子理论的来龙去脉,并且对“把中微子与鬼混为一谈”的荒谬言论进行辟谣。
中微子的故事,得从一位非常传奇的物理学家说起。他就是大名鼎鼎的毒舌物理学家沃尔夫冈·泡利。
泡利是20世纪最有名的天才之一。他18岁成了广义相对论专家,21岁拿到慕尼黑大学博士学位,25岁提出后来让他获得诺贝尔奖的“泡利不相容原理”。不过泡利最让人敬畏的,是他一眼看出错误的天赋。一旦他看出某个理论是错的,就会毫不留情、甚至尖酸刻薄地大加嘲讽。最要命的是,他一辈子几乎没犯过错。所以荷兰物理学家艾伦菲斯特给他取了一个外号, 叫做“上帝之鞭”。
有意思的是,“上帝之鞭”不但会用来抽别人,也会拿来抽自己。让泡利拿“上帝之鞭”自己抽自己的,正是他提出的中微子理论。泡利提出中微子理论的目的,是为了解决β衰变过程的能量不守恒问题。
为了便于理解,我来打个比方。有一家银行,里面存放着一大笔钱。现在来了一辆运钞车,把这家银行里的一部分钱运走了。但工作人员在仔细核对后发现,银行里减少的钱,竟然比运钞车运走的钱要多。换句话说,有一部分钱神秘失踪了。
你可以把中子视为运钱之前的银行,把质子视为运钱之后的银行,把电子视为运钞车(“钱”就是这些粒子的能量)。发生β衰变以后,质子和中子的“钱”加在一起,也凑不够中子原来的“钱”。这就是β衰变过程的能量不守恒问题。
为了解决这个难题,泡利提出了一个非常大胆的猜想。他认为,在β衰变的过程中还产生了一种非常神秘的粒子,它又小又不带电,所以很难被探测到。正在这种神秘粒子带走一部分能量,从而造成了能量不守恒的假象。换句话说,银行账目之所以对不上,是因为运钞车上还有一个隐形的窃贼,趁大家不注意把部分钱偷走了。这种神秘粒子,就是所谓的中微子。
为什么中微子很难被探测到呢?主要有两个原因。第一,它完全不带电,所以无法像带正电的质子和带负电的电子那样,与探测仪器发生电磁相互作用。第二,它的质量极小,所以无法像不带电但质量大的中子那样,很容易就与其他粒子发生碰撞。因此,中微子就像是一个幽灵,能够轻易穿过我们在日常生活中看到的几乎所有物体,而不会被探测到。这就是它为什么被称为幽灵粒子的原因。
正是这个中微子理论,让泡利直接对自己挥动了“上帝之鞭”。他尖刻地自嘲到:“我犯了一个物理学家所能犯下的最愚蠢的错误,竟然预言了一种实验室里永远也探测不到的粒子。”
但出人意料的是,泡利的这番自嘲,竟然成了他一生中极为罕见的几个错误之一。因为这个神秘莫测、看似永远也找不到的中微子,早在1956年就被两个美国物理学家在核反应堆实验中找到了。
事实上,关于中微子的探测实验,已经于1988年、1995年、2002年、2015年四度荣获诺贝尔物理学奖。目前人类普遍相信,中微子是宇宙中数量第二多的粒子(仅次于数量第一多的光子),也是无可争议的真实的存在。它既不是科学家新近发现的“鬼”或“阿飘”,又不是“科学的尽头是玄学”之类奇谈怪论的“有力证据”。(新浪热点综合羊城晚报、当事人微博)