中微子：迄今最高能粒子被發(fā)現(xiàn)

據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，物理學(xué)家已經(jīng)獲得了許多有關(guān)中微子的新發(fā)現(xiàn)。在南極的冰層下有一座巨大的中微子探測(cè)站，通過(guò)搜尋從北極穿過(guò)地球的中微子，該站所探測(cè)到的“宇宙中微子”數(shù)量已經(jīng)增加了一倍。近日，這個(gè)研究站宣布探測(cè)到了目前最高能的中微子。

IceCube中微子探測(cè)器位于南極點(diǎn)附近，能向上和向下探測(cè)中微子源

與此同時(shí)，在意大利的一個(gè)探測(cè)器第一次證實(shí)，在地球的地殼之下也會(huì)產(chǎn)生中微子。這些“地球中微子”所攜帶的能量比宇宙中微子少很多，但它們能幫助科學(xué)家了解地?zé)嵝纬傻姆派溥^(guò)程。相比之下，來(lái)自太空的中微子可以提供有關(guān)銀河系之外各種神秘輻射源的線索。

中微子是一種沒(méi)有電荷，且?guī)缀鯖](méi)有質(zhì)量的亞原子粒子，幾乎不與其他任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。這意味著它們能以直線穿過(guò)宇宙，毫無(wú)干擾地穿過(guò)整顆行星，并且很難被探測(cè)到。在南極的冰層下，IceCube中微子觀測(cè)站的數(shù)千個(gè)探測(cè)器分布在1立方公里的范圍內(nèi)，這些探測(cè)器裝有光學(xué)傳感器，用于捕捉中微子偶爾擊中原子時(shí)產(chǎn)生的閃光。

北極到南極

2013年，IceCube觀測(cè)站宣稱(chēng)第一次探測(cè)到了來(lái)自太陽(yáng)系以外的中微子，其中有28個(gè)中微子在被捕獲時(shí)的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)人類(lèi)最好的粒子加速器所能產(chǎn)生的最高能粒子。從那時(shí)到現(xiàn)在，這種高能的“宇宙中微子”數(shù)量已經(jīng)上升到了50個(gè)以上。

IceCube觀測(cè)站由86個(gè)位于冰層中的洞穴組成，里面放置著成串的探測(cè)器，深度在1.5至2.5公里之間。

在本周于荷蘭舉行的一次會(huì)議上，IceCube觀測(cè)站宣布了一個(gè)破紀(jì)錄的事件，由該站的探測(cè)器在2014年6月發(fā)現(xiàn)。他們探測(cè)到了一個(gè)攜帶著至少2600TeV能量的中微子——比大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)里的光子還高數(shù)百倍。此前IceCube觀測(cè)站的記錄是2000TeV。

這也是目前探測(cè)到的能量最高的中微子，也是速度最快的：所有的中微子都以非常接近光速的速度穿行，一點(diǎn)點(diǎn)速度的增加都需要極大的能量。此外，這一能量值只是一個(gè)最低值。中微子本身并不能被探測(cè)到，IceCube發(fā)現(xiàn)的是一個(gè)不同的粒子，稱(chēng)為μ子(muon)——繆中微子(μ中微子)的產(chǎn)物，而且它是從北極方向來(lái)的。

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