中微子
維基百科,自由的 encyclopedia
中微子(義大利語:Neutrino,其字面上的意義為「微小的電中性粒子」,又譯作微中子)是一种电中性的基本粒子[4],自旋量子數為½,以希腊字母ν标记。现在已经有证据表明其具有质量。但其质量即使相比于其他亚原子粒子也是非常微小的。它可能是现在唯一一种已探测到的暗物质,是一种热暗物质。[5]
事实速览 组成, 系 ...
1970年11月13日,首次利用氢气泡室对于中微子进行的观测。中微子撞击了氢原子中的质子。这撞击发生于照片右方,是三条由帶電粒子所形成轨跡的匯集之處。 | |
组成 | 基本粒子 |
---|---|
系 | 費米子 |
代 | 第一,第二与第三 |
基本相互作用 | 弱力及万有引力 |
符号 | ν e, ν μ, ν τ, ν e, ν μ, ν τ |
反粒子 | 反中微子(可能與中微子相同,见马约拉纳费米子) |
理论 | ν e(电中微子): 沃尔夫冈·泡利 (1930) ν μ (μ中微子):1940年代晚期 ν τ(τ中微子):1970年代中期 |
发现 | ν e: 克莱德·科温,弗雷德里克·莱因斯(1956年) ν μ: 利昂·莱德曼, 梅尔文·施瓦茨和杰克·施泰因贝格尔(1962年) ν τ: DONUT协作项目(2000年) |
类型 | 3 - 电子、μ子和τ子 |
质量 | 0.320 ± 0.081 eV/c2(三味之和)[1][2][3] |
電荷 | 0 e |
自旋 | 1⁄2 |
弱超荷 | −1 |
B − L | −1 |
X | −3 |
关闭
中微子与电子、μ子以及τ子同属轻子,有三种“味”:电中微子(
ν
e)、μ中微子(
ν
μ)以及τ中微子(
ν
τ)。每种味的中微子都相应存在一种同样电中性且自旋量子數為½的反中微子。在标准模型中,中微子的产生过程遵循轻子数守恒定律。
由于中微子是电中性的,同时还是一种轻子,因此不参与强相互作用以及电磁相互作用,而只参与引力相互作用以及弱相互作用。[4] 由于弱相互作用作用距离非常短,而引力相互作用在亚原子尺度下又是十分微弱的,因而中微子在穿过一般物质时不会受到太多阻碍,且难以检测。
中微子可以通过放射性衰变以及核反应等多种方式产生。由于太阳内部时时刻刻都在发生着核反应,而超新星产生等过程也会伴随着剧烈的核反应,因而在宇宙射线中可以检测到中微子的存在。地球附近所检测到的中微子大多来源于太阳。事实上,地球面向太阳的区域每秒钟在每平方厘米上都会穿过大约650亿个来自太阳的中微子。[6]
人们现在认识到中微子在飞行过程中会在不同味间振荡,比如β衰变中产生的电中微子可能在检测时会变为μ中微子或τ中微子。这一现象表明中微子具有质量,且不同味的中微子的质量也是不同的。依据现在宇宙学探测的数据,三种味的中微子质量之和小于电子质量的百万分之一。[7]