“中微子”有多強?在“水”這種介質中,平均自由程可接近20光年
因爲很多有實驗精神的人們在實驗觀察到了一個現象一一如果某種放射性元素受到激發後產生β衰變的過程,通過前後計算髮現有的能量好像確實違反了這個定律而消失。
當時的人們分成了兩派,有的觀點直接說能量守恆定律肯定就是錯誤的,還有一批人則認爲,這應該是科學界無法發現的未知粒子獲取了看起來像是消失的部分能量,後來,人們確實發現了這種粒子一一中微子。
越來越多的證據已經說明了,未知粒子吸收了能量是正確的,在上個世紀五六十年代的時候。
著名的兩位科學家柯萬以及萊因斯首次設計了實驗證實確實是一種叫做中微子的粒子吸收了這些能量。
隨着後來越來越多的研究展開,中微子看似神秘的性質逐步被科學家詳細的介紹給大家。這種粒子的體積是非常小的,其運動速度竟然能夠達到光速,並且穿透力是目前爲止已知最強的。
根據科學家的實驗數據我們知道,中微子平均自由程在水這種介質裡面接近二十光年,常常被用來阻擋輻射的物質裡面。
中微子也能達到一光年的平均自由程。這也就說明,一光年厚的防輻射板肯定無法阻礙中微子的運動。爲什麼這種粒子具有如此強的性狀?我們一起了解一下。
大家都知道宇宙裡面的四種基本力,是引力、電磁等場力、後來才被發現的強相互作用力和弱相互作用力,然而科學家卻已經證實中微子根本不會受到電磁力以及強相互作用力。
雖然說中微子確實能夠接受引力作用,然而因爲這種粒子的質量無比小,甚至只有我們熟悉的電子的不到百萬分之一,而又具有如此之高的速度。所以說引力對中微子的影確實也是無限趨近於零。
因此說弱相互作用力對於中微子的影響是最大的,可是我們都知道弱相互作用力屬於非常典型的短程力,並且大多數會作用在夸克層面,這其實也就是說,必須內部存在夸克,纔會受到這種相應的作用。
如今,科學家們掌握的數據顯示,中微子直徑以及原子和夸克的數量級相對而言,是大相徑庭的,爲了接下來方便討論。
我們計算一下能夠得出,如果說中微子的直徑能夠超過一毫米,那麼在這樣的單位下的原子直徑大概是一萬千米,而夸克的直徑數值是十公分。
這也就意味着,一箇中微子如果想要和某個夸克發生正碰來引發弱相互作用,這個概率大概等同於直徑一毫米的某個球體。
面前是一個一萬公里直徑的球體,然後再達到筆直按照規定路線運動,準確撞擊這個球內部的十釐米直徑大的小球的概率。
從這個角度來看,中微子其實很難成功與夸克發生正碰關係,而這其實也暗示着穿透力到底是由何而來的。
至此我們基本上了解了這種微粒,從微觀角度而言,鉛板主要是鉛原子組成的物質。根據我們上面的推斷,其實中微子完全可以順利地繞過鉛原子。
結語:
因爲按照概率來看,它幾乎沒有撞上夸克的概率,因此說穿行下去不會碰到任何的阻礙,而正是因爲尺度的差距非常低,因此哪怕是選擇一光年厚的鉛板也幾乎無法擋住中微子。