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太阳“日震”之谜_太阳有什么未解之谜_太阳来源之谜

作者:admin 时间:2020-12-27 10:03:43 浏览:
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微子又译作中微子,是轻子的一种,是组成自然界的最基本的粒子之一,常用符号V表示。中微子不带电,自旋为1/2.它的质量非常轻(小于电子的百万分之一),接近光速运动。中微子只参与十分微弱的弱相互作用,却具有非常强的穿透力。大约穿越地球直径那么厚的物质,在100亿个中微子中只有一个会与物质发生反应,所以中微子的检测非常困难。

太阳之谜图片

科学家在测量到的太阳巾微子流量与理论计算相比中,发现了太阳中微子失踪的问题。20世纪60年代晚期,科学家在美国南达科他州矿井中的霍姆斯塔克实验中,首次测量了太阳产生的中微子的流量,发现大约实际测量的结果只有根据标准太阳模型计算出来的1/3。20世纪80年代,日本的神冈探测器也发现了类似的问题。

太阳墓葬之谜图片

太阳中微子的缺失问题,启发人们想到修改标准太阳模型。如果测量到的中微子流量是准确无误的,那么就要求太阳核心的温度比标准太阳模型中的温度低。然而日震观测却发现实际温度与标准太阳模型恰好相符合。如果真的调整太阳标准模型,那就无法符合观测得到的中微子能谱。实验证明,对模型进行任何调整都会使矛盾增多。

太阳来源之谜图片

??中微子是一种不带电、质量极小、穿透力极强的基本粒子,它有三种类型,分别是电子中微子、(缪)子中微子和(涛)子中微子。太阳的热核反应会释放出大量的电子中微子。

??科学家从20世纪70年代就开始测量抵达地球的中微子,然而有关结果仅为根据太阳活动理论算出的几分之一,看上去好像有大量来自太阳的中微子失踪了。这就是所谓的太阳中微子失踪之谜,它意味着目前的太阳活动理论或中微子理论至少有一个存在问题。

??科学家们在加拿大安大略省萨德伯里的一个镍矿中建造了一台中微子探测器,称为萨德伯里中微子观测站(SNO)。这一观测站于1999年开始运转,第一阶段的测量工作已于不久前结束。

??研究人员将新的数据与以往研究成果相结合,发现太阳释放出的电子中微子在旅途中有一部分转变成了其它类型的中微子,事实上太阳产生的中微子数目与目前太阳模型预言的非常吻合。

??确定太阳产生的电子中微子会转变成其它类型的中微子,对在微观层面上全面理解宇宙有着重要意义。根据当代物理学的标准模型,这种形式的中微子类型转换是不会发生的。理论物理学家必须寻找更好的解释,来把这些新成果融合进去。科学家还说,这项新研究还表明中微子确实是有质量的。将新数据结合以往的研究,能够确定中微子质量的上限。尽管宇宙中有许多中微子,但中微子质量上限表明它们只占宇宙物质和能量总数的一小部分。

??萨德伯里中微子观测站位于地下2000米处,体积相当于一座10层大楼。它使用1000吨超纯重水,通过观察中微子与重水发生反应变成质子的过程,来探测抵达地球的太阳电子中微子数目。由于中微子很难与其它粒子相互作用,因此该观测站平均每天只能捕捉到10个中微子的踪迹。

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众所周知,2015年度的诺贝尔物理学奖授予了在日本超级神冈实验中发现大气中微子振荡现象的东京大学教授梶田隆章(Takaaki Kajita)和在加拿大萨德伯里中微子观测站(以下简记为SNO)破解太阳中微子失踪之谜的女王大学教授亚瑟·麦克唐纳(Arthur B. McDonald)。

太阳之谜资料图片

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