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中微子为什么要振荡?(上)

2015-10-20 11:13来源:科学松鼠会作者:Sheldon关键词:中微子震荡核反应核电技术收藏点赞

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如果再往前追溯,我们会问,恒星中哪儿来的这么多氢和氦呢?这是宇宙大爆炸后的核合成时期形成的。宇宙“最初三分钟”的一种弱相互作用导致的核反应决定了质子和中子的比例。我们知道氢原子核中只有质子,而氦原子核当中有质子和中子。因此,是最初三分钟的弱核反应决定了我们宇宙的原初元素组成。这怕是名副其实的中低端“制造业”了。如果这个“制造业”当初稍有偏差,改变了质子中子的比例,也许宇宙中的星系、恒星、行星、生命等高端“制造业”就永远无法出现了。顺便说一句,弱相互作用的应用越来越广泛,例如医院放射科用于治疗癌症的钴-60,测定文物年代的碳-14等等。因此,弱相互作用虽然不起眼,但对于宇宙、对于人类来讲仍然是至关重要的。弱相互作用的代表粒子就是中微子,它同时也参与引力相互作用。中微子的质量只有电子的百万分之一,不参与电磁相互作用,当然也就不带电。此时,我们一定能够理解中微子的名字和它的特征之间的关系——它是一种中性的微小的只参与两种相互作用的基本粒子。

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