第五百一十二章 发现-《学霸的科幻世界》


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    虽然产生方式不同,但通过对Z玻色子的观测,科学家们发现中微子有三种“味”:电中微子(νe)、μ中微子(νμ)以及τ中微子(ντ)。

    每种味的中微子都相应存在一种同样电中性且自旋量子数为?的反中微子。

    在标准模型中,中微子的产生过程遵循轻子数守恒定律。

    由于中微子是电中性的,同时还是一种轻子,因此不参与强相互作用以及电磁相互作用,而只参与引力相互作用以及弱相互作用。

    而弱相互作用作用距离非常短,引力相互作用在亚原子尺度下又是十分微弱的,因而中微子在穿过一般物质时不会受到太多阻碍,且难以检测。

    目前中微子可以通过放射性衰变以及核反应等多种方式产生。

    太阳内部时时刻刻都在发生着核反应,而超新星产生等过程也会伴随着剧烈的核反应,因而在宇宙射线中可以检测到中微子的存在。

    地球附近所检测到的中微子大多来源于太阳。

    事实上,地球面向太阳的区域每秒钟在每平方厘米上都会穿过大约650亿个来自太阳的中微子。

    人们现在认识到中微子在飞行过程中会在不同味间振荡,比如β衰变中产生的电中微子可能在检测时会变为μ中微子或τ中微子。

    这一现象表明中微子具有质量,且不同味的中微子的质量也是不同的。

    依据现在宇宙学探测的数据,三种味的中微子质量之和小于电子质量的百万分之一。

    进一步研究发现,具有确定质量的中微子(即质量本征态)    m1、m2、m3,它们与味道本征态——电中微子、μ中微子、τ中微子并不一一对应。

    例如,具有确定质量的m1可以看成是由三种味道的中微子按某种比例组合而成,而具有确定味道的电子中微子也是由三种不同质量的中微子组合而成。

    正是这种混合导致了中微子振荡。

    三代中微子的振荡可由6个参数描述,包括二个质量平方差,三个混合角和一个CP破坏相角。

    太阳中微子实验测得了m2^2-m1^2=7.5×10-5eV^2和混合角sin^2β12=0.86,大气中微子实验测得了|m3^2-m2^2|=2.4×    10^-3eV^2和sin^2β23    ≈    1。
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