中微子是怎么发现的?

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在19世纪末,20世纪初核物理是科研中的处女地,十分诱人,许多科学家为之着迷,有哈恩、有费米、有斯特拉斯曼、海森堡、泡利、居里夫人等。

如果你把大拇指竖起来,每一秒钟,就有700亿中微子从你的拇指中穿过。一颗中微子在太阳内核产生后,只要2秒就可以离开太阳表面,然后以近光速的速度飞行八分钟后到达地球。它们毫无阻碍地穿过整个地球只需要0.02秒

科学家在研究阿尔法、贝塔、伽马衰变过程中,测量出的阿尔法衰变和伽马衰变时能谱是不连续的,这也符合当初的认识——在量子世界中,发生能级跃迁释放能量,能量是一份一份发出,一份一份被吸收的,既然是一份一份的,那么不同的粒子能量就是不同的,并且之间应该是固定的能量差值,每堆粒子都有固定的能量,能谱当然不可能是平滑的。

但是在研究贝塔衰变时,测量出的能谱竟然是连续的,平滑的,这违背了能量一份一份的吸收的原理,显然是不符合能级跃迁,按份发射能量的规律,这时科学家就在猜测,是不是在贝塔衰变时还有一种粒子放出了,由于这种粒子“偷走”了部分能量,使得能谱变得连续了。

如果是普通人提出这种猜想肯定是不受重视的,甚至被认为是疯子,但是提出这种猜想的是当时的大物理学家——奥地利物理学家泡利(就是那个泡利不相容原理的提出者),泡利给这种粒子去了一个名字就叫中微子。

上图为测量出中微子震荡的神冈探测器,获得乐2015年诺贝尔物理学奖

中微子提出很早,知道1956年,人类第一次通过弱相互作用探测到了中微子。


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