中微子研究的新進(jìn)展

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1、中微子研究的新進(jìn)展　　　　根據(jù)物理學(xué)的傳統(tǒng)理論，穩(wěn)定、不帶電的基本粒子中微子的靜止質(zhì)量應(yīng)為零，然而美國科學(xué)家的研究從另一個(gè)角度有可能推翻這一結(jié)論?！　　　?jù)俄《知識(shí)就是力量》月刊報(bào)道，美國斯坦福大學(xué)的科研人員對(duì)最近24年來人類探測(cè)中微子所獲數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，從太陽飛向地球的中微子流運(yùn)動(dòng)具有某種周期性，每28天為一個(gè)循環(huán)，這幾乎與太陽繞自己的軸心自轉(zhuǎn)的周期相重合。　　　　美國科學(xué)家認(rèn)為，這種周期性是由于太陽不均等的磁場(chǎng)作用造成的。磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化，使部分中微子流嚴(yán)重偏移，致使探測(cè)器難以捕捉到。對(duì)此似可得出結(jié)論：中微子流有著自己的

2、磁矩，既然有磁矩，就應(yīng)有靜止質(zhì)量?！　　　≡谖⒂^世界中，中微子一直是一個(gè)無所不在、而又不可捉摸的過客。中微子產(chǎn)生的途徑很多，如恒星內(nèi)部的核反應(yīng)，超新星的爆發(fā)，宇宙射線與地球大氣層的撞擊，以至于地球上巖石等各種物質(zhì)的衰變等。盡管大多數(shù)科學(xué)家承認(rèn)它可能是構(gòu)成我們所在宇宙中最常見的粒子之一，但由于它穿透力極強(qiáng)，而且?guī)缀醪慌c其它物質(zhì)發(fā)生相互作用，因此它是基本粒子中人類所知最少的一種。被譽(yù)為中微子之父的泡利與費(fèi)密曾假設(shè)它沒有靜止質(zhì)量?！　　　?998年6月12日，東京大學(xué)的一個(gè)國際研究小組在美國《科學(xué)》雜志上發(fā)表報(bào)告說，他們利用一個(gè)巨大

3、的地下水槽，證實(shí)了中微子有靜止質(zhì)量。這一論斷在世界科學(xué)界引起廣泛關(guān)注。由日、美、韓三國科學(xué)家組成的科研小組日前在此間宣布，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中觀測(cè)到了250公里遠(yuǎn)處的質(zhì)子加速器發(fā)出的中微子。這是人類首次在如此遠(yuǎn)的距離內(nèi)觀測(cè)到人造粒子?！　　　∪毡疚牟渴〉母吣芗铀倨鳈C(jī)構(gòu)位于筑波科學(xué)城，東京大學(xué)宇宙射線研究所設(shè)在岐阜縣的神岡，兩地相距250公里。6月19日下午，科學(xué)家在高能加速器研究機(jī)構(gòu)使用質(zhì)子加速器向宇宙射線研究所的神岡地下檢測(cè)槽發(fā)射中微子，并通過檢測(cè)槽檢測(cè)到了中微子。由于這批中微子來自筑波科學(xué)城方向，并且是在發(fā)射之后大約秒時(shí)檢測(cè)到的，

4、科學(xué)家因而斷定，它們就是質(zhì)子加速器發(fā)出的那批中微子?！　　　∵@項(xiàng)實(shí)驗(yàn)是為了證實(shí)中微子有靜止質(zhì)量而設(shè)計(jì)的。1998年6月，日、美兩國科學(xué)家宣布探測(cè)到中微子有靜止質(zhì)量。如果這一點(diǎn)被證實(shí)，現(xiàn)有的理論物理體系將受到巨大沖擊。為了驗(yàn)證這一發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家計(jì)劃人工發(fā)射和接收中微子，觀察中微子經(jīng)過遠(yuǎn)距離傳輸后發(fā)生的變化，推斷中微子是否有質(zhì)量?！　　　榱搜芯坑钪嬷械闹形⒆樱鞣N新型望遠(yuǎn)鏡不斷出現(xiàn)并投入使用。今年9月，一臺(tái)專門研究中微子的特殊望遠(yuǎn)鏡在地中海中開始安裝。它不像普通望遠(yuǎn)鏡那樣直指天空，而是“反其道行之”面朝海底。這臺(tái)“面海觀天”的中微

5、子望遠(yuǎn)鏡名為“安塔雷斯”。它由英國、法國、俄羅斯、西班牙和荷蘭等國科學(xué)家聯(lián)合設(shè)計(jì)，安裝地點(diǎn)位于距法國馬賽東南海岸40公里處。望遠(yuǎn)鏡在海面公里以下，由13根垂入海中的纜狀物組成，每個(gè)纜狀物上將帶有20個(gè)足球大小的探測(cè)器?！　　　⑴c該國際合作項(xiàng)目的英國設(shè)菲爾德大學(xué)科研人員介紹說，來自宇宙的中微子能暢行無礙地穿越包括地球在內(nèi)的很多物體。雖然中微子無法直接探測(cè)到，但它在穿透地球過程中，偶爾會(huì)產(chǎn)生少量的高能量繆子中微子，并發(fā)散出特殊輻射光——切倫科夫光?！　　　　鞍菜姿埂敝饕ㄟ^高靈敏度探測(cè)器檢測(cè)該輻射來研究中微子。由于“安塔雷斯”

6、面向海底，絕大部分宇宙射線會(huì)被厚厚的地層屏蔽掉，大大減少了觀測(cè)過程中的本底噪音。專家說，這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡的安裝有可能為更深入揭示伽馬射線爆發(fā)以及暗物質(zhì)等宇宙奧秘提供重要線索。