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1942年,美國物理學家艾倫按照我國物理學家王淦昌提出的方法,首次通過實驗間接證實了中微子的存在。
由于中微子與物質(zhì)的相互作用很弱,要直接探測到中微子是非常困難的,連泡利本人也認為中微子也許永遠測不到。然而,困難并不能阻礙科學的進展,在泡利提出中微子假說的26年之后,美國加利福尼亞大學雷尼斯教授等把400升醋酸鎘水溶液作為靶液,放人新投人使用的核反應堆中(作中微子源),每小時測得2.8個中微子,與他的理論預測完全一致。雷尼斯也因此榮獲1995年諾貝爾物理學獎。
現(xiàn)代宇宙學研究告訴我們,中微子的種類上限為3,即有3種中微子。
除了上述發(fā)現(xiàn)的電子型中微子之外,還有μ型中微子(1962年發(fā)現(xiàn))和τ型中微子(1975年發(fā)現(xiàn)),每一種中微子都有相同的反中微子。
中微子究竟有沒有質(zhì)量,是該研究領域中最引人注目的課題。20世紀70年代以前,人們普遍認為中微子的質(zhì)量等于零。1980年,蘇聯(lián)理論與實驗物理研究所宣布,經(jīng)過10年的測試,得到中微子的質(zhì)量在17~40電子伏之間,轟動了全球的物理學界。此后,世界上許多著名實驗室紛紛采用不同的方法來測量和檢驗這個結果。我國原子能科學院的專家也在20世紀80年代中期開展了這項研究,并取得一定的成果。
2015年10月6日,諾貝爾物理學獎被授予日本科學家梶田隆章和加拿大科學家阿瑟·麥克唐納,以表彰他們通過中微子振蕩發(fā)現(xiàn)中微子有質(zhì)量這一研究。
讀者也許要問,中微子與物質(zhì)的相互作用十分微弱,又難以捉摸,研究它有何意義呢?
當然,一個中微子是無足輕重的,但是,在我們這個宇宙中,中微子的數(shù)量極多,它充滿在宇宙的每一個角落,平均每立方厘米就有300個左右,與光子差不多,比其他所有的粒子要多數(shù)十億倍呢!所以,中微子整體對宇宙來說有舉足輕重的作用。
另外,中微子還有一種本領,它能夠在星球的內(nèi)部暢行無阻,因此它可以把太陽、星球的內(nèi)部信息帶給我們??茖W家還遐想利用中微子的這種特點,來做地球斷層掃描,讓埋在地球深處的奧秘一覽無遺;還設想讓中微子穿透地球傳送信息,這樣長距離通信就可以不要經(jīng)過衛(wèi)星和地面站兜圈子了。顯然,當撲朔迷離的中微子一旦被人們完全認識后,它將會獲得極其廣泛的應用。
來源:十萬個為什么