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为什么要研究中微子?
2013-08-02 | 浏览次数: | 【

  我们的宇宙产生于137亿年前的一次大爆炸。宇宙大爆炸时,在第一秒钟内产生了无数的中微子,它们携带了比光更早期的宇宙信息。由于中微子难以探测,我们现在还没有找到办法测到这些宇宙中微子,去寻找最早期的宇宙信息。

  我们所身处的物质世界,所有人都能感知。可科学家相信,宇宙在大爆炸之初,同时产生了物质世界和反物质世界,在宇宙的起源和演化过程中,曾经存在过反物质世界,只是它后来消失了。它消失到哪里去了?要揭示反物质世界的消失之谜,就要从现存的物质世界中找寻蛛丝马迹,而科学家普遍认为,广泛存在于物质世界中的中微子,就包含了反物质世界是如何消失的重大信息。在100多亿年前,由于中微子的作用,反物质消失了,最终形成了我们的世界。  

  有时候,由于星球的爆发,天上会突然出现一颗明亮超新星。构成地球的大部分元素实际上都是超新星爆发形成的。中微子带走了超新星爆发出的99%的能量,探测来自超新星的中微子,能够告诉我们超新星爆发的机制。  

  光在星际传播时会转弯,而中微子不会。在南极洲的冰层下面,科学家们建立一立方公里大的中微子探测器,用来寻找来自宇宙的超高能中微子,寻找超高能宇宙线的起源。

  地球本身会发出中微子,这些中微子的构成与我们现在不看不到的地球的结构有关系。

  奇妙的中微子,现在我们能够产生它、探测它,那么能不能在日常生活中用上它呢?美国费米实验室的科学家利用一个试验装置,成功地用中微子实现了通讯,带宽为0.1bps(位/秒),误码率百分之一。由于中微子可以几乎不受阻挡地直线穿过物质,这种通讯不会受海水和地层的阻挡,也无法干扰、拦截和破解。也许有一天,它能变成实用的通讯方式。
  不过在科学家眼中,基础研究的重要性要远远大于它的实用性。100多年前居里夫人发现原子核的衰变时,也无人知晓这将意味着什么,今天核能的利用已经深刻地改变了世界。今天无比神秘的中微子还只是在象牙塔里,随着人类对自然界认识的不断深入,中微子的更多谜团被揭晓的那天,也许将深刻地影响未来。


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