中微子极强穿透力,需要五光年铅板才能挡住,若是用一公里的中子态物质是否能够挡住?为什么?

姜冰2017


每时每刻,都有数以亿万中微子穿过我们的人体,穿过我们的地球,对比我们人类是无从感知的,它们在宇宙中畅通无阻,似乎什么都音响不了它。



1930年,奥地利物理学家泡利提出了一个假说,他认为在粒子衰变过程中,除了电子之外,可能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。这就是中微子,但是求证它的存在用了整整20年的时间。我们的太阳就是巨大的中微子辐射源。



由于中微子不带电性,不表现磁力,所以很难和其它原子中的粒子反应,表现不排斥,而且体积非常微小,(电子的百万分之一),原子对于它来说,显得非常的广阔,就好比原子中有一条看不到边际的公路任它跑,所以很轻易的就穿过去了,人体包括地球,都无法阻挡它,我们毫无感知。


用一公里厚的中子态物质阻挡,首先想到的就是中子星,中子星原子的简并态已经抵挡不了重力压缩,可以说空间已经非常小了,通常是把负电电子压入正电原子核,但是相对于中微子,哪怕是中子星都是存在间隙的,我想一公里厚度虽然能够挡住大部分中微子,但是估计也挡不住所有。唯一能挡住的估计只有黑洞那种未知的密度。


良良引力波


这个问题说实话很难回答,因为穿透力并不是只是由粒子的大小、质量、速度决定的!

中微子

什么是中微子?其实就是一种粒子,只不过这种粒子比较特殊,它不带电,质量非常轻,速度接近光速,而且穿透力极强。

中微子最早是1930年物理学家泡利预言的,只不过他当时称其为中子,当1932年真正的中子被发现后,费米将其改为中微子。


中微子其实存在于我们的身边,但是由于它与其他物质相互作用极小,所以很难观测到,为了观测到中微子,科学家在南极建立了最大的中微子探测器“冰立方天文台”。

宇宙“隐身人”中微子

中微子还有另一个称号就是宇宙“隐身人”,这是因为穿透力太强,难以捕捉和观测。

我们在高中学过几种射线,分别是α、β、γ射线,知道α射线穿透力最弱,一张纸就能够挡住,因为它质量大,速度低,还带电。而β射线的穿透力稍微好一点,γ射线穿透力最强,几厘米厚的铅板才能挡住。

其实仔细想想穿透力不仅仅要满足粒子足够小,速度足够大,还有一点就是能否产生相互作用。简单来说就是不发生“反应”

在所以粒子中,中子可能算是穿透力比较好的,因为它不带电,只会与原子核发生强相互作用,而且中子还有磁矩,仍会和磁性有序的材料发生相互作用。

但是中微子不同,它即不带电,也无磁矩,速度还接近光速,所以它在穿透过程中不会发生电磁作用和强作用,只会发生弱作用和引力作用,所以它的穿透力极强。面对整个地球,每100亿个中微子,可能只有1个会发生相互作用不能逃出。


中子态

所谓中子态就更简单了,就是全部由中子构成的状态称为中子态,其实就是我们常说的中子星。

我们知道中子星是因为巨大的引力收缩而成的,其密度可能是正常物质的上亿倍!而我们说了中微子也会受引力的影响,而且中子星形成过程本就会释放大量中微子。

这其中牵扯的因素太多,例如中微子哪种类型,自身的能量是多少?或者中子态此时的状态等等,但在我看来,一公里的中子态物质穿透是不难的。


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科学认识论


中微子是一种非常小的基本粒子,属于轻子的一种,质量只有电子的百万分之一,在宇宙中大量存在,因为恒星中子星这样的天体在发光的同时还会发出中微子,比如我们的太阳就是一个强大的中微子发射源,可以说中微子充斥于广大的宇宙空间中。


由于中微子是一种非常“懒惰”的基本粒子,它基本不与其它粒子或者事物发生作用,比如它不带电,不会与电子和质子发生作用,在原子中也会畅通无阻,而且它不带电磁力,也不会和有磁性的东西发生作用,它的个头也非常小,速度又基本和光速一样,所以它在穿透过程中不会很少会受到其他东西阻挡,比如每秒钟就有上万亿的中微子经过我们的身体,但是我们却毫无察觉,其实每时每刻也有无数的中微子穿越地球,然而厚达1万多公里的地球在他们面前却好像空无一物,它们几乎可以不受阻挡地一越而过。



通常认为中微子只有直接撞击到电子、质子或者中子上才会被阻挡,就是在原子核中有空隙,它也可以穿行无阻,甚至有人认为他可以在组成质子和中子的夸克间穿行,因此通常认为它也是宇宙中穿透力最强的基本粒子,无论是行星还是恒星都无法有效阻挡它的穿越,因为常见物质中原子间的空隙就很大,而原子内的空隙也很大,中微子直接撞击到电子、质子中子上的可能性很小,有科学家认为一个中微子发射源发出的中微子,需要用几光年厚的铅板才能全部阻挡,说起来真是让人匪夷所思了。



那么宇宙中有能有效阻挡中微子的事物吗?其实也是有的,白矮星是一种,它可以阻挡较少的中微子经过,因为白矮星是一种物质很致密的星体,上面的物质处于电子简并态,电子和质子的分布比较集中,空间也很小,所以能阻挡一部分中微子通过。


比白矮星更强的就是中子星了,它的物质分布更为密集,电子被强大的简并压挤到了质子里面成为中子,当中微子经过的时候,这些密集的中子可以阻挡一大部分,而且由于中子星有着强大的引力场,可对时空产生一定程度的扭曲作用,因此也会对中微子的传播路线产生一定的影响。

不过阻挡能力最强的还是黑洞,黑洞强大的引力场对时空的扭曲作用也非常强,当光子来到他的世界边缘的时候就无法再逃脱了,而中微子和光子有一定的相似性,理论上它也无法逃脱黑洞的引力场,所以黑洞才应该是可以完全阻挡中微子的事物啊。



科普大世界


答案是当然可以。中微子属于不可分割的基本粒子,和电子一样都属于轻子家族中的一员。同时,中微子不带电,因此它即不参与强相互作用力也不参与电磁相互作用力。仅仅参与一点弱力和引力作用。



知道了这些信息,就基本可以理解为何中微子穿透性极强,甚至被称为宇宙中的隐身粒子了。

首先,中微子不参与强相互作用,所以中微子和质子、中子几乎没有任何作用力,就是说中微子只要不是一头正好撞击到原子核上面,它几乎就是对原子核视而不见。



第二、中微子没有电荷,所以它也不参与电磁作用。也就是说它和电子以及质子没有电磁力,对电子和质子也视而不见。



第三、中微子个头极小(原子对它来说就像是太阳系)、速度极高、甚至被认为和光子一样没有质量。

所以说,中微子和基本粒子间的引力也很小,再加上它是高速运动的(接近光速),所以自由的中微子基本上就不受四种基本力的任何一种。故而原子对于这么一个完全不受力的小东西,基本就像是空气一样不存在。所以中微子可以穿透任意物质,我们身体和地球每时每刻都有上百万亿颗中微子穿过,可是我们完全感觉不到。




故而想要利用一般物质阻挡中微子,基本上就是不可能。除非是引力大到无边,像黑洞一样捕获光子。或者说利用题目中说的中子态物质,比如中子星。这些中子态物质密度极高,中子之间的距离和原子核中中子的距离差不多,小于10^-15m,可以让中子一头装上去。而且这么高密度的中子物质,质量也极大,引力也极高,已经可以对中微子产生可观的吸引力了。


科学探秘频道


热衷于寻找更小粒子是有意义的,不过更要准确理解和定义这些粒子。

如果说中微子低于光速可以穿透五光年的铅板,那中微子就要比光子还“小”,光子都说没质量了,那中微子哪来的质量,光子能穿透这么厚的钢板吗?

中微子也是光子级的粒子,光子不是大小相等的粒子,能把电子振动到频率,电子也发光。光是波,不是射流。

中微子应该是小级别的光子,比我们认知的光子穿透力强,但是五光年怎么来的就不可思议了,正常条件下,电子就和抽刀断水一样,切了又合,谁合出来的,就是光子级别的粒子,所以,低能态的中微子,“走”不远。

把一个电子压进质子很难,但是让原子丢掉一个电子很容易,摩擦都行,让一个中子跑出原子核也不难,核裂变就是,那么放射性元素放射的啥?一下扔掉一个中子?并不是,钢板可以有效吸收这些粒子,不是拦住这些粒子,何来五光年厚之说。

等他动能低了,老老实实投入电子怀抱。


程俊杰70559097


中微子是有型动态粒子或者是无型能量运动态,如果将中微子定义为有型粒子,能产生质量,那么想以粒子物态实现穿透等于做梦,不要说五光年铅板,五厘米铁板都穿不透。如果将中微子定义为超短波长的能量运动态,无论多厚的铅板都挡不住。

现代物理中很多概念名词是否在宇宙演化中存在实物实体对象,如果找不到实物实体对象的概念和理论都是虚幻理论,与神创论的内容相符都是神话,没有任何实际探索意义。现代许多人类思维逻辑推理规则产生出的概念在宇宙万物演化中都找不到实际对象,这些概念理论通通不能算科学理论概念,检验标准就是:能否在万物中找到万物演化实际对象。探索自然研究自然不是写小说搞神学创新,否则都是浪费资源。(本文原创,个人观点供参考)


宇宙谱


中子物质紧密排列,能够有效阻挡中微子流,凝聚态物理材料也能够阻挡。尽快研发吧。因为中子物质在地球不存在,不稳定,它们会瞬间爆发,释放出内部的电子,形成氢原子核与电子。释放巨大电磁能量。所以只有凝聚态物理材料才能够真正领导未来之路


云天32


稍微查一下答案,个个都是专家级别。。。这些靠想象想出来的不靠谱的东西,专家特别多。只要敢想敢说,就是专家。。。如果我问你们这些专家,光速测量问题,你们知道吗?告诉我,具体的实验过程和详细的测量数据。


知天命513652050


宇宙间必然有比铅板更好的材质!一微米就能挡住!只是人类没有发现!


旭日东升78134395


说的很高深一样,什么是中微子,什么是中子态,你知道吗?甚至于什么是中子你都不知道吧!


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