学霸的科幻世界_第五百一十三章 第四种中微子 首页

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   第五百一十三章 第四种中微子 (第1/2页)

    “庞教授,你的意思是,理论上可能存在第四种中微子,这种中微子没办法通过z玻色子衰变观测到?”

    中科院高能物理所的实验室内,高能物理研究所所长乔安华看着庞学林,皱眉道。

    过去半年间,庞学林也没闲着。

    提出地球大炮工程的同时,也贡献了不少数学、物理领域的顶级论文。

    有些是他以前的科研成果,有些干脆源自于系统奖励。

    因此,目前在科学界,庞学林的名号算的上响当当。

    这也是他提出有可能存在第四种重中微子,乔安华没有直接反驳的原因。

    庞学林点头微笑道:“按照我给出的模型计算结果,确实应该存在这样一种重中微子。”

    “可是……为什么我们到现在都没有发现这种中微子的存在?”

    乔安华问到了问题的关键。

    人类第一次探测到中微子,是1956年美国物理学家莱尼斯和科恩小组,利用萨瓦纳河工厂的反应堆,进行的一次实验。

    实验反应堆产生强大的中子流并伴有大量的β衰变,放射出电子和反中微子,反中微子轰击水中的质子,产生中子和正电子,当中子和正电子进入到探测器中的靶液时,中子被吸收,正电子与负电子湮灭,产生高能γ射线,从而来判定反应的产生。

    虽然反中微子通量高达每秒每平方厘米5×10的13次方个,但当时的探测记数每小时还不到3个。

    1983年,物理学家在日本岐阜县利用“切伦科夫辐射”原理建立了超级神冈探测器。

    超级神冈探测器的主体部分是一个建设在地下1000米深处的巨大水罐,盛有约5万吨高纯度水,罐的内壁则附着1.1万个光电倍增管,用来探测中微子穿过水中时发射出的切伦科夫光,从而捕捉到中微子的踪迹。

    所谓切伦科夫辐射是指当带电粒子在介质中穿行时,其速度超过光在介质中的速度υ时就会发生切伦科夫辐射,发出切伦科夫光。

    具体来说,当中微子束穿过水中时,与水原子核发生核反应,生成高能量的负μ子。由于负μ子在水中以0.99倍光速前进,超过了水中的光速(0.75倍光速),所以它在水中穿越六七米长的路径便会发生“切伦科夫效应”,辐射出所谓的“切伦科夫光”。

    这种光不但囊括了0.38-0.76微米范围内的所有连续分布的可见光,而且具有确定的方向性。

    因此,只要用高灵敏度的光电倍增列阵将“切伦科夫光”全部收集起来,也就探测到了中微子束。

    从某种意义上说,这也是中微子通信技术的基本原理。

    而现在,已经是2075年,不同种类的中微子探测技术早已成熟,但除了此前提到过的三种中微子外,人类并没有发现第四种中微子的存在。

    理论部分和实验,要么是理论有问题,要么是实验存在问题!

    站在乔安华的角度看,怎么都是庞学林的理论有问题。

    庞学林微微一笑,说道:“乔教授,我们现在是怎么确定中微子的不同分类的?”

    乔安华想了想,说道:“从实验角度来说,中微子按照总是(量子力学的几率效应)伴随它们一起参与弱反应的轻子来分类。”

    “比如发现中微子的cowan-reines实验,科学家们先假设核反应
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