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研究历史

 

  中微子通信

 

要追溯中微子发现的经过,还要从19世纪末20世纪初对放射性的研究谈起。科学家们发现,在量子世界中,能量的吸收和发射是不连续的。不仅原子的光谱是不连续的,而且原子核中放出的阿尔法射线和伽马射线也是不连续的。这是由于原子核在不同能级间跃迁时释放的,是符合量子世界的规律的。奇怪的是,物质在β衰变过程中释放出的由电子组成的β射线能谱却是连续的,而且电子只带走了它应该带走的能量的一部分,还有一部分能量失踪了。

1930年,奥地利物理学家泡利提出了一个假说,认为在β衰变过程中,除了电子之外,同时还有一种静止质量为零、电中性、与光子有所不同的新粒子放射出去,带走了另一部分能量,因此出现了能量亏损。这种粒子与物质的相互作用极弱,以至仪器很难探测得到。未知粒子、电子和反冲核能量总和是一个确定值,能量守恒仍然成立,只是这种未知粒子与电子之间能量分配比例可以变化而已。当时泡利将这种粒子命名为“中子”,最初他以为这种粒子原来就存在于原子核中。但在1931年,泡利在美国物理学会的一场讨论会中提出,这种粒子不是原来就存在于原子核中,而是衰变产生的。1932年真正的中子被发现后,意大利物理学家费米将泡利的“中子”正名为“中微子”。

1933年,意大利物理学家费米提出了β衰变的定量理论,指出自然界中除了已知的引力和电磁力以外,还有第三种相互作用—弱相互作用。β衰变就是核内一个中子通过弱相互作用衰变成一个电子、一个质子和一个中微子。他的理论定量地描述了β射线能谱连续和β衰变半衰期的规律,β能谱连续之谜终于解开了。

 

  心宿二

 

 

资料来源:中国新闻网、中国科学院院网、百度名片、腾讯科技、新浪科技

 

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