中微子極強穿透力,需要五光年鉛板才能擋住,為什麼

時間 2022-02-25 15:55:07

1樓:鐘銘聊科學

難找的中微子

其實中微子穿透力強體現在方方面面,不僅僅是各項指標強到**,而且放眼整個科學史,它幾乎也是最難被找到的(如果你非要說希格斯玻色子也行,那它就是僅次於希格斯玻色子的存在),而且還一度讓科學家們很崩潰,那究竟是咋回事呢?

上世紀30年代,科學家就發現在β衰變的額過程當中,衰變前後有質量的缺失。我們現在知道β衰變是中子生成了質子、電子還有中微子。但是當時的實驗只能夠發現質子和電子,而發現不了中微子。

這樣的情況真的讓科學家很崩潰,因為這就導致反應前後的質量是不守恆的,根據愛因斯坦的質能等價,也就是我們的e=mc^2的那個相關理論,質能是相互對應的,是乙個東西,因此,質量不等價,就意味著能量也不守恆了。當時,量子力學的哥本哈根學派的領袖科學家尼爾斯·波爾就幾乎要放棄能量守恆定律。不過,也有科學家腦子是清醒的,比如:

號稱上帝之鞭的泡利,就堅持認為,應該存在一種粒子,它只是質量很小很小。科學家費公尺還給這個粒子取名叫做:中微子。

但截止於目前,科學家也只是猜想。

到了2023年,才有科學家利用核反應堆當中所產生的反中微子與質子反應,生成中子和正電子,用電子和正電子湮滅產生γ射線,通過檢測γ射線和用原子核俘獲中子來間接證明中微子的存在。聽起來是不是非常麻煩?所以,其實科學家找中微子都極其困難。

中微子為什麼會特別難找?

而中微子難找主要體現在兩個方面:

質量極其小,小到幾乎可以忽略。不帶電,又不參與電磁相互作用。

質量極其小,小到幾乎可以忽略

我們來乙個個解釋,中微子的質量非常小,據估算,中微子的質量上限最多也就只有電子的百分之一,要知道電子的質量已經是非常非常小的了。而且到目前為止,科學家還在想盡一切辦法把中微子的質量測準確,但每個科研小組拿出來的資料都相差很多,這足以見得它的質量有多麼難測。

那質量小為什麼就會穿透力強呢?

這是因為根據愛因斯坦的狹義相對論,靜止質量越接近於0的物體,它的速度就可以越接近於光速,靜止質量為0的光子就可以達到光速。由於中微子質量極其小,因此它的速度可以非常接近光速。

不帶電,又不參與電磁相互作用

在自然界中,存在四中相互作用:引力,強相互作用、弱相互作用、電磁相互作用。它們就好比粘合劑,正是它們的存在,物質才能形成,強相互作用和弱相互作用確保了原子核能夠形成,而電磁相互作用確保了化學反應是在原子的層面上進行,引力則是起到聚合物質的作用。

而中微子由於質量實在,引力對它幾乎不起任何作用,而它不參與強相互作用,同時,由於它顯電中性,它並不參與電磁相互作用,這一點就和光子有很大的不同,光子是參與到電磁相互作用當中,一會我們再說參與與不參與電磁相互作用區別在哪。正是由於四大作用當中,中微子不參與其中的三個作用,而弱相互作用並不容易發生,這就導致它的穿透力特別弱,幾乎不和物質發生反應。我們來舉幾個具體的例子:

超強的穿透力

最常被人提及的就是太陽,太陽核心時時刻刻都在發生著核聚變反應,每產生3個光子都會同時產生2個中微子。

由於太陽內部是等離子狀態,說白了就是溫度特別高,電子和原子核不在構成原子,而是到處亂動,就像一鍋粒子粥。

這時,光子就會因為要參與到電磁相互作用當中,只能在等離子體內部到處亂撞,最後勉勉強強才能達到太陽表面,整個過程據科學家統計,大概需要14萬年的時間。而中微子由於不參與電磁相互作用,可以完全無視一切,直接從太陽核心穿到表面,整個過程只需要幾秒鐘的時間。

除此之外,我們再舉兩個例子:

每秒鐘大概會有10萬億個中微子穿過我們的身體,而我們根本無法感知到;乙個中微子在宇宙中穿行1光年的路徑,和該路徑上的物質發生弱相互作用的概率只有50%左右。其實宇宙當中和中微子有類似的東西存在,那就是暗物質,按照目前主流的看法,它只參與到引力和弱相互作用,而不參與電磁相互作用和強相互作用。和中微子一樣,暗物質穿過我們的身體,其實我們也感知不到。

鬼魅的中微子

以上質量小和不參與四大作用力當中的三個作用,只是中微子穿透力強的原因。中微子除了穿透力強,而且行為特別詭異,這是因為中微子之間會相互轉換,中微子一共有三種(如果加上反粒子,就有6種),同樣是正物質的三種中微子會相互轉換,這也被稱為中微子振盪。由於中微子振盪的原因,科學家吃了不少苦。

(因為在沒有發現3種中微子之前,科學家無論咋除錯儀器都只找到理論計算結果的1/3的中微子數)

基於中微子的這些特質,所以中微子也被稱為幽靈粒子。

2樓:冷侃娛文

穿透力非常強悍,最主要的原因是它的速度快。我們經常說的一句話就是世界武功唯快不破。實際上中微子穿透力強還有乙個原因,就是它的體積小。

3樓:ang伈

穿透力強的,它會對我們的人體,對我們周邊的建築材料,等等儀器呀,都會進行一定的破壞,所以要將他們用鉛板圍起來才能不被破壞。

4樓:阿寶值班

因為中微子的速度非常的快,速度大意味著在穿越鉛版過程中會產生大量的熱量,而熱量會使鉛版的抗擊穿能力減弱,因此可以穿過很多層。

5樓:挽清夢

這只能說明中微子的穿透力強。試想一下鉛板的力量有多麼的大,要擋住中微子極強的穿透力,必須得需要五光年的鉛板。

大學理工類都有什麼專業 10

6樓:house蜜糖棗棗

理工類專業:

數學與應用數學、資訊與計算科學、

物理學、應用化學、生物技術、 地質學、 大氣科學類、理論與應用力學、電子資訊科學與技術、環境科學、採礦工程、石油工程、冶金工程、機械設計製造及其自動化、建築學等。

1、建築學專業

建築學是一門以學習如何設計建築為主,同時學習相關基礎技術課程的學科。主要學習的內容是通過對一塊空白場地的分析,同時依據其建築對房間功能的要求,建築的型別,建築建造所用的技術及材料等,對建築物從平面,外觀立面及其內外部空間進行從無到有的設計。

2、石油工程專業

石油工程專業培養具備工程基礎理論和石油工程專業知識,能在石油工程領域從事油氣鑽井工程、採油工程、油藏工程、儲層評價等方面的工程設計、工程施工與管理、應用研究與科技開發等方面工作,獲得石油工程師基本訓練的高階專門技術人才。

3、環境科學專業

環境科學專業培養具備環境科學的基本理論、基本知識和基本技能。該專業學生主要學習環境科學方面的基本理論、基本知識,受到應用基礎研究、應用研究和環境管理的基本訓練,具有較好的科學素養及一定的教學、研究、開發和管理能力,掌握環境監測與環境質量評價的方法以及進行環境規劃與管理的基本技能。

4、資訊與計算科學專業

資訊與計算科學專業原名」計算數學」,2023年更名為「計算數學及其應用軟體」,2023年教育部將其更名為「資訊與計算科學」,是以資訊領域為背景,數學與資訊,計算機管理相結合的數學類專業。

5、物理學專業

物理學專業培養掌握物理學的基本理論與方法,具有良好的數學基礎和實驗技能,能在物理學或相關的科學技術領域中從事科研、教學、技術和相關的管理工作的高階專門人才。

7樓:boy我最靚

大學理工類有很多種專業,比如理學有物理,數學,化學生物等等。公學的科目二就更多了,比如電氣工程,汽車工程這類的工程都屬於工業工程,你可以在作業選擇上自己選擇。

8樓:匿名使用者

理工科專業分為理、工、農、醫四個學科門類,各學科

專業設定如下:

一、理學

1. 數學類 :數學與應用數學;資訊與計算科學

2. 物理學類:物理學;應用物理學

3.化學:化學;應用化學

4. 生物科學類:生物科學;生物技術

5.天文學類:天文學

6. 地質學類:地質學;地球化學

7. 地理科學類:地理科學;資源環境與城鄉規劃管理;地理資訊系統

8. 地球物理學類:地球物理學

9. 大氣科學類:大氣科學;應用氣象學

10. 海洋科學類:海洋科學;海洋技術. 海洋學

11. 力學類:理論與應用力學

12. 電子資訊科學類:電子資訊科學與技術;微電子學;光資訊科學與技術

13. 材料科學類:材料物理;材料化學

14. 環境科學類:環境科學;生態學

15. 心理學類:心理學;應用心理學. 心理諮詢

16. 統計學類:統計學. 電算化會計與統計、統計與會計等

二、工學

1. 地礦類:採礦工程;石油工程;礦物加工工程;勘查技術與工程;資源勘查工程.**地質勘察與管理

2. 材料類:冶金工程;金屬材料工程;無機非金屬材料工程;高分子材料與工程.化學裝潢材料及應用、寶石學

3. 機械類:機械設計製造及其自動化;材料成型及控制工程;工業設計;過程裝備與控制工程,化工裝置與機械、飛機及發動機維修

4.儀器儀表類:測控技術與儀器.自動化儀表及應用、醫用電子儀器、測繪儀器

5. 能源動力類:核工程與核技術. 熱能與動力工程、製冷低溫技術、採暖與通風

6. 電氣資訊類:電氣工程及其自動化;自動化;電子資訊工程;通訊工程;電腦科學與技術;. 軟體工程.

7. 土建類:建築學;城市規劃;土木工程;建築環境與裝置工程;給水排水工程. 景觀設計. 工程造價. 工程管理.

8. 水利類:水利水電工程;水文與水資源工程;港口航道與海岸工程

9. 測繪類:測繪工程. 測量工程、環境治理工程.

10. 環境與安全類:環境工程;安全工程. 室內環境控制工程

11. 化工與製藥類:化學工程與工藝;製藥工程. 精細化工

12. 交通運輸類:交通運輸;交通工程;車輛工程. 油氣儲運工程;航海工程;航海技術;輪機工程. 鐵道運輸

13. 海洋工程類:船舶與海洋工程

14. 輕工紡織食品類:食品科學與工程;輕化工程;包裝工程;印刷工程;紡織工程;服裝設計與工程

15. 航空航天類:飛行器設計與工程;飛行器動力工程;飛行器製造工程;飛行器環境與生命保障工程. 航天測控工程、空間工程

16.**類:**系統與發射工程;探測制導與控制技術;彈藥工程與**技術;特種能源工程與煙火技術;地面**機動工程;資訊對抗技術. 、軍械儲存與管理

17. 工程力學類:工程力學. 工程結構分析

18. 生物工程類:生物工程.生物醫學工程

19. 農業工程類:農業機械化及其自動化;農業電氣化與自動化;農業建築環境與能源工程;農業水利工程

20. 林業工程類:森林工程;木材科學與工程;林產化工.

21. 公安技術類:刑事科學技術;消防工程. 刑偵技術等

22、公安學類 (包括偵查學、刑事偵察、經濟犯罪偵察等)

23. 實用技術類 (包括計算機網路工程與管理、建築裝飾設計與工程、資訊與多**技術等)

三、農學

1. 植物生產類:農學;園藝;植物保護;茶學,花卉、種植養殖

2. 草業科學類:草業科學,商品花卉、園林花卉技術、種子種苗等

3. 森林資源類:林學;森林資源保護與遊憩;野生動物與自然保護區管理

4. 環境生態類:園林;水土保持與荒漠化防治;農業資源與環境,風景園林、環境保護等

5. 動物生產類:動物科學:蠶學,動物科學、經濟動物、養殖技術等

6. 動物醫學類:動物醫學;包括動物衛生檢驗、畜牧獸醫、動植物檢疫等

7. 水產類:水產養殖學;海洋漁業科學與技術,名特水產養殖、資源與漁政管理等

8、農業經濟管理類 (包括農業經濟管理、林業經濟管理、鄉鎮建設與管理)

四、醫學

1. 基礎醫學類:基礎醫學

2. 預防醫學類:預防醫學, 衛生檢驗、婦幼衛生等

3. 臨床醫學與醫學技術類:臨床醫學;麻醉學;醫學影像學;美容醫學、醫學檢驗、高階助產等

4. 口腔醫學類:口腔醫學, 口腔修復工藝學

5. 中醫學類:中醫學;針灸推拿學;蒙醫學;藏醫學

6. 法醫學類:法醫學

7. 護理學類:護理學, 高階護理、中西藥結合護理

8. 藥學類:藥學;中藥學;藥物製劑

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