电中微子

科技工作者之家  |   2020-11-17 18:03

电中微子Electron neutrino),为三种中微子的一种。因为它总伴随着电子,所以称为电中微子。沃尔夫冈·泡利在1930年预言到它的存在,1956年克莱德·科温、弗雷德里克·莱因斯等人在实验中证实了泡利的预言。中微子不可直接探测。若电中微子和中子碰撞,会产生质子和电子和些许的能量。

简介电中微子Electron neutrino),为三种中微子的一种。因为它总伴随着电子,所以称为电中微子。沃尔夫冈·泡利在1930年预言到它的存在,1956年克莱德·科温、弗雷德里克·莱因斯等人在实验中证实了泡利的预言。中微子不可直接探测。若电中微子和中子碰撞,会产生质子和电子和些许的能量。1

克莱德·科温小克莱德·洛兰·科温(英语:Clyde Lorrain Cowan Jr,1919年5月24日-1974年12月6日),美国物理学家,中微子的发现者之一。1956年,他与弗雷德里克·莱因斯等人共同发现了电中微子。弗雷德里克·莱因斯获得了1995年诺贝尔物理学奖,而科温因为早逝而未在获奖名单中。1

弗雷德里克·莱因斯弗雷德里克·莱因斯(英语:Frederick Reines,1918年3月16日-1998年8月26日),美国物理学家,加州大学尔湾分校教授,因为对中微子检测的贡献获1995年获诺贝尔物理学奖。1

中微子中微子(意大利语:Neutrino,其字面上的意义为“微小的电中性粒子”,又译作微中子)是一种电中性的基本粒子,自旋量子数为½,以希腊字母ν标记。现在已经有证据表明其具有质量。但其质量即使相比于其他亚原子粒子也是非常微小的。它可能是现在唯一一种已探测到的暗物质,是一种热暗物质。

中微子与电子、μ子以及τ子同属轻子,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½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,因而其并不参与电磁相互作用以及强相互作用。其只参与弱相互作用以及引力相互作用。由于弱相互作用作用距离非常短,而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。

中微子可以通过放射性衰变以及核反应等多种方式产生。由于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。2

本词条内容贡献者为:

黎明 - 副教授 - 西南大学