科学家为何偏爱中微子

中微子，这个曾在2011年的“超光速”事件中一度街知巷闻的粒子物理学名词，最近又再次掀起了波澜。

先是去年11月，位于南极的“冰立方”中微子天文台首次确定探测到了来自于太阳系外的深空中微子；而后是今年的2月11日，一组英国科学家对中微子的质量提出了新的见解，认为中微子比先前认知的要重得多。

此外，还有更多的科学家在跃跃欲试，更多的实验设施和探测设备在建设当中，美国费米实验室计划建造长基中微子实验设施，产生世界上强度最高的中微子束；中国科学院拟投资约20亿元人民币，在广东开平建造世界规模最大的中微子实验室。自从“上帝粒子”被发现、两名预言者被授予诺贝尔奖后，中微子似乎成了科学家最想深入了解的粒子。它到底有何奇妙之处，科学家为何如此偏爱？

　　中微子是什么？

中微子是一种诡异且孤僻的基本粒子，广泛存在于自然界当中。它不带电，质量极小，几乎不与周围的物质世界发生相互作用，可谓是一个无所不在、又不可捉摸的过客。

　　它从何而来？

中微子产生的途径有很多，如恒星内部的热核反应、宇宙射线与地球大气层的碰撞、地球上岩石等各种物质的衰变以及宇宙中的超新星爆发等。太阳内部的核反应每秒钟就能产生10的38次方个中微子。

　　有什么了不起的？

如果要给中微子起一个绰号的话，“最熟悉的陌生人”或许比较合适。因为它是目前地球上最常见、又最不为人所知的一种基本粒子，在物理学标准模型中根本无法对其性质、特征、作用作出解释。

这个独行侠身怀绝技：能轻松穿透人体、岩石、山脉乃至整个行星，在宇宙中、星系间任意驰骋。

这个独行侠与世无争：它不恋红尘、不问世事，所到之处几乎不留痕迹，来无影去无踪，能穿过一光年厚的铅块而不惊扰任何原子。

　　科学家是怎么找到它的？

虽然中微子行踪诡秘，但常在河边走哪有不湿鞋，偶尔还是会有一些中微子会与原子发生碰撞，产生人们可以观察到的信号。为了及时看到这一瞬间，科学家运用大量的水或油并在其中放置大量的传感器，制成一张特殊的网。这张网虽然无法“网住”中微子，但能捕捉到它们与原子碰撞时所发出的微弱闪光。根据这些涟漪般痕迹，科学家可以推测出它们的能量强度，以及从哪里来、到哪里去等信息。1930年，奥地利物理学家泡利提出存在中微子的假设。1956年，美国科学家弗雷德里克·莱因斯首次检测到中微子，并因此获得了1995年的诺贝尔物理学奖。