创客贴,消耗半个世纪,只为证明太阳真的是在核聚变!,冲上云霄2

今日头条 · 2019-04-12

关于“太阳是怎样发光”的问题,咱们在前几天的文章中现已做过介绍。知道了太阳核聚变最早是由亚瑟.爱丁顿提出,经过汉斯.贝特完善,从理论上解说了太阳为何高寿以及内部的作业原理。

但。。仍是感觉缺陷什么?没错,便是直接依据。

尽管“太阳进行的是核聚变”这一点简直现已是铁板钉钉的现实,但科学家仍希望能得到再切当一些的依据所以就把目光转向了太阳内部发作的那超巨量的中微子。

在第一篇科普长文中,咱们提到过太阳内部的核聚变反响会释放出中微子和光子,而且还以“世界的隐创客贴,耗费半个世纪,只为证明太阳真的是在核聚变!,冲上云霄2形人”、“性情孤僻”等词汇描绘这个中微子;关于光子,描绘则恰恰相反,称号它为“交际达人”。而之所以采伴组词用这些比方,那是它们能参加的相互效果品种决议的,光子参加电磁相互效果,而中微子则参加弱相互效果(两者都参加引力相互效果)。

导致光子从内部动身,直到终究抵达太阳外表需求极端绵长的时刻(数万乃至十几万年);但中微子就不同了,它以略低于光速的速度耗时两秒多些,直接穿越大约70万公里半径的太阳,终究再经过数分钟就能抵达地球。可以说中微子是比较“新鲜”的,而且从某些方面来说,中微子还能提供给咱们有关太阳的第一手资料。(为了切合文章主题,有关“中微子的提出”进程中所发作的“风趣”故事,就不再赘述,今后有时刻会独自再写一篇)

那么问题来了,已然咱们现在想要去捕捉中微子以证明太阳核聚变的现实。首要得知道这个中微子的数量有多少?

这个问题并不困难,理论笑傲大枭雄上的预算,太阳每秒能产出将近两百 万亿亿亿亿个中微子,也便是10的38次方,这是一个适当恐惧的数字,以至于这些中微子传达开来,即便是辐射到半径1.5亿公里的球壳上,每即听附籍个深v平方厘米的面积上的通量依旧高达600多亿个,换算成仕水碇步一个成年人的一侧面积(体型适中,0.4*1.7米),适当于每秒有400多万亿个中微子将你穿透!

(但前文也说过了,中微子极难与物质发作效果,因而也不用忧虑中微子会不会哪天把咱小命带走)

中微子穿过地球

已然现已确认了中微子数量十分巨大,那么问题光头姐又来了,怎样去捕获呢?在中微子面前,即便是地球这样的庞然大物,也会被直接穿过,能阻挠的概率小之又小(乃至让地球直径添加至一光年,中微子也不带正眼瞧一下的)。

没办法,由于中微子只青创客贴,耗费半个世纪,只为证明太阳真的是在核聚变!,冲上云霄2睐弱相互效果(地球或许太阳的引力要素可疏忽),那么捕获它也只能靠弱相互效果了。还好它仅仅极难与物质发作效果,也便是说,仍是有概率能捕获的。就像你去买彩票,一次中奖的概率不高,那就多试几回呗,或许把亲朋好友叫过,人越多越好,咱们一同买,那中奖概率就会高些了呀。所以科学家们就着手去找可以让中微子经过弱相互效果留下踪影的,且可以许多被运用的物质。

很快,科学家就先盯上了氯的同位素氯37,由于一旦中微子与它密切触摸,就会诞生氩37,所以咱们就能经过检测手法,在事前放满氯元素的设备内发现氩元素,那不就标明有中微子反响了么。(内部反响便是中微子与氯37原子内的中子结合,生成质子和电子,导致氯37同人画变成氩37)

已然原理找到了,下一步便是着手试验了。

所以在上世纪50时代,由美国物理学家雷蒙德戴维斯(幼儿漫画1914—2006)第一个开端了试验,但终究的效果却是喜忧参半,喜的是:真的检测到了氩元素(意味着有中微子撞上去创客贴,耗费半个世纪,只为证明太阳真的是在核聚变!,冲上云霄2了),忧的是:数量太少了,连理论值的一半都不到。

雷蒙德戴维斯

这究竟是怎王若林么回事呢?咱们再去看看其他科学家做的相关试验,效果淘金时代全集在线观看会不会好些呢?可是状况并没有呈现太好的改动,一向到上世纪90时代(也便是说差不多曩昔四十年了),各地的试验效果都离理论值差了一大截。那么问题就来了,那部分消失的中微子究竟去哪了?这便是闻名的“太阳中微子丢掉之谜”

尽管各地的试验都能证明太阳宣告了中微子,但几十年曩昔了,试验数据仍然和理论对不上头,那就让人着萝莉资源站急了,乃至太阳内部核聚变进行的方法、方位等原菜霸陈子静先就定下的理论基础都行将面对雷厉风行的批改。

但终究科学家仍是找到了问题所在。在不断的猜想推翻,再猜想再推翻之后,总算将锋芒对准了中微子自身,以为中微子会不会在飞翔途中发作了品种转化(这个现象被称为“中微子振动”),以至于让从前勘探电子中微子为方针的试验均以失利告终。(中微子分三种:电子中微子、缪子中微子、陶子中微子)

中微子三兄弟

如果能证明确实是中微子发作了品种的转化,那就或许就能解说之玄门透视神医前试验中呈现的为难局势了。而whiteeeen且一旦证明了这点,那么原先描绘太阳的理论也不用进行大的改正,可谓是一箭双雕。

那么该怎样对中微子进行改动呢?科学家在理论上找到了突破口,想要发作中微子振动,就有必要让中微子具有质量,而在此之前科学家们一向以来都是将中微子作为无停止质量对待的(这点和光子相同)。

所以科学家们开端寻觅中微子振动存在的依据,而这一重要效果,在1998年被日本的超级神岡勘探器初次证明

超级神岡勘探器

(这儿还要弥补一点:这个勘探器的原理和之前所讲的使用元素转变来捕获中微子的原理大不相同。它内部装的不是什么特别溶液,便是高纯度的水,原理是使用中微子与电子发作磕碰,随后电子的速度被添加,而有些电子增能后的速度乃至会超越水中的光速,提到这,或许许多朋友就知道下一句是什么了,没错,便是切伦科夫辐射,一种会宣告美丽蓝光的现象,所以这个李丙需勘探器就经过对切伦科夫辐射的检测来判别中创客贴,耗费半个世纪,只为证明太阳真的是在核聚变!,冲上云霄2微子的捕获。)

环形中心反响堆发作的切伦科夫辐射

而且这种方法的捕获,获取的信息要比元素转变法得到的创客贴,耗费半个世纪,只为证明太阳真的是在核聚变!,冲上云霄2多,比方它能知道捕获时刻、方位、甚恋恋秀场至是方向(这就更能证明是中微子是从太阳发射过来的了)。

不过神岡勘探器所证明的中微子振动有一个惋惜,由于它证明的不是太阳的中微子,而是世界空间别处飞来的。

那么终究处理太阳中微子丢掉之谜的大奖究竟花落谁家了呢?

萨德伯里中微子观测台

这个幸运儿便是加拿大萨德伯里中微子观测台,它在创客贴,耗费半个世纪,只为证明太阳真的是在核聚变!,冲上云霄2神岡勘探器的基础上进行了晋级,内部采用了“重水”,仅仅是换了个“水”,可是收效却彻底不相同了,它不但能检测三种中微子赵文虞,还能对电子中微子进行特别谌字怎样读“照料”,终究的效果便是试验数据既满意了理论值,又验证了中微子振动,这一效果于2001年宣告。

最创客贴,耗费半个世纪,只为证明太阳真的是在核聚变!,冲上云霄2后2015年的诺贝尔物理学奖就被日本的梶田隆章和加拿大的阿瑟麦克唐纳同享了。

梶田隆章、阿瑟麦克唐纳

从上世纪50时代直到2001年,前后花费了半个世纪的时刻。太阳中微子丢掉之谜总算被处理,“太阳石涛评述内部发作的是核聚变”得到有力证明!

本篇文章的内容到此结束。

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