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中微子和暗物质

(2020-08-19 16:16:13)

中微子和暗物质

说到中微子和暗物质,是不是高大上了一点,其实也没有那么深奥,中微子是构成物质的不可再分的最小粒子,每天穿过我们身体的中微子分分秒秒有成千上万亿个,只是我们设有察觉到。那暗物质是什么呢?顾名思意,就是看不见的物质,如果还不懂,用一个成语来表达,就是无中生有。

你可能会问为什么要把中微子和暗物质放在一起来叙述呢?这是因为它们小的缘故,一个是小到难以发现,一个是小到发现不了。

先来说说中微子,中微子是先推断测后发现的,我们知道一个元素的原子核是由中子和质子构成的,当一个元素发生B衰变,它的中子就会转化为质子和电子,原来的元素A就变成元素B加电子,按照能量守恒定律,原来A元素的能量就等于B元素的能量加上电子的能量,可是变化后的B元素加电子的能量比A元素的能量要少那么一点点,为什么元素衰变后的能量比衰变前旳能量要少,这就是物理学历史上著名的能量失窃案,当时争议很大,有人说能量就是不守衡的,包括当时量子力学之父玻尔,所谓守恒只是统计意义上的守恒,多次是守恒的,一次是不守恒的,但号称怼神的物理学天才泡利提出因此放弃能量守恒定律是不值得的,是不是还有一种我们设有发现的粒子,它带有的能量就是我们失窃的能量,这就是后来的中微子,因为它不带电质量又很轻所以科学家花了很长时间才发现它的真面目。

现在再来说说暗物质,中微子刚开始是一种推测的物质,虽然难以发现,后来还是被发现了,暗物质也是一种推测的物质,但还尚未发现,那暗物质是怎么推测出来的呢?根据牛顿万有引力,它和质量成正比,与距离的平方成反比,按道理距离越远,速度越慢,但天文学家发现星系团的速度是恒定的,如果没有另外的质量提供引力,天体就会分崩离析,飞了出去,这就是暗物质的由来,通过计算,现在发现的物质只占宇宙的百分之四,暗物质要占到百分之二十四,但尚未发现,中国悟空号探测卫量也加入了探寻的行列,一度据说已经发现了它们的踪迹。

中微子是推测的物质,暗物质也是推测的物质,一个已经发现,一个尚未发现,这里告诉我们一个道理,科学首先需要大胆假设,然后是不懈的求证。未发现的并不等于不存在,我们从虚空中探寻物质,这就是我们至今一直还在追踪外星人的原因,中国人追求科学的脚步不会停止,相信中国人对科学的未来会有更多的建树。

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