中微子为什么要振荡？（下）-北极星核电网

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前文我们提到过，在太阳内部的核聚变反应中，弱相互作用占有重要的地位。许多弱相互作用都会产生电子中微子。我们知道中微子不带电，又不像电子，质子，中子那样参与那么多相互作用。因此，许多中微子一经产生，就很容易以（接近）光速从半径几十万公里的太阳内部跑出来。相比之下，核聚变释放出的光子，由于频繁参与相互作用，反复被吸收发射，从太阳内部跑出来的平均时间是1万年到17万年。这是多么不可思议的事情，我们所沐浴的温暖阳光，竟然是数万年前从太阳内部产生的，虽然跑完从太阳表面到地球的距离，光只需要8分钟。

因此，虽然人类从宇宙中获得的绝大部分信息来自于光，但是从太阳这样的恒星中获得的信息有点儿“过时”。如何才能获得“即时”的信息呢？那就探测太阳发出的电子中微子吧！【注1：1987年一颗超新星爆发时发射的中微子流比可见光早了两个半小时抵达地球】

说到太阳发出的电子中微子，大家也许会立刻想起电影《2012》来。在这个伪科幻电影中，人类之所以面临地狱般的劫难，就是因为这些电子中微子加热了地核。实际上，《2012》的漏洞非常明显。地球上的每一平方厘米的地方，每秒钟都有百亿个太阳中微子穿过。如果从太阳内部发出的中微子能加热半径数千公里的地球，那么它首先应该加热数十万公里的自身才对。那样的话，人们早就会发现太阳不对劲了，还用的着挖那么大的一个坑才发现？其次，人体本身也是由基本粒子组成，人体内的放射性同位素每天都会发出约3.4亿个中微子。如果中微子的能量那么容易被吸收，难道人类不会先被照出病来吗？况且，地球本身也会发射大量中微子…在所谓的太阳中微子引起的山崩地裂之前，人类早该变成蜂窝煤了。

真实的情况是，中微子能够很容易地穿透地球，然后它们“挥一挥衣袖，不带走一片云彩”。这是因为能够吸收中微子的弱相互作用反应截面比较小，而中微子又不参与强相互作用和电磁相互作用。这个原因很好理解，设想影视歌三栖明星，外加金马奖金曲奖得主，让他不戴墨镜不乘车在南京路步行街走两圈试试看？肯定没两步就让人拦住签名了，说不定还有人即兴求爱呢。可同样是名人，你把诺贝尔物理学奖得主温伯格请到南京路，抬一块写着电弱相互作用哈密顿量的小黑板，再拿个高音喇叭边走边喊：“瞧一瞧看一看，温伯格来上海啦”。可能一条街走七个来回都没几人待见他。为啥？这就是由“相互作用类型不同”，“反应截面太小”造成的。

温伯格有时候也会上科普纪录片，他写的每一部书都是经典。