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中微子:原子中的鬼粒子
Nova: The Ghost Particle(2006)
美国 / 纪录片 / 2005上映 / 片长52分钟
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剧情简介

中微子被称作原子中的鬼粒子ghost particle。这是 Feynman 发现的。
Neutrino中微子:核反应和超新星爆发中产生的一种粒子,比原子更基本,质量很小或没有质量,几乎不与物质发生作用;中微子不带电荷,运动速度达到(如果其质量为零)或接近光速(如果其具有质量)。
τ子(陶子)中微子Tau neutrino 近代物理学研究认为,物质的最小构成单位不是原子和分子,而是被称为夸克和轻子的更小粒子,它们的尺寸不足原子的十亿分之一。目前已知的夸克和轻子各有6种,所有物质都是由这12种基本粒子组成的。这也是粒子物理标准模型的主要内容。
夸克包括下、上、奇异、粲、底、顶6种。轻子也有6种,即电子、电子中微子、μ子(缪子)、μ子中微子、 τ子(陶子)和τ子中微子。此前,科学家们陆续通过实验检测到了除τ子中微子外的其它11种基本粒子,但却一直没有发现τ子中微子存在的直接证据。
20世纪30年代,科学家发现原子核在衰变前后的能量不一致。瑞士物理学家泡利对此提出假设,有种新粒子“窃走了”能量。后来的发现证明泡利的假设是正确的,物理学家费米遂将这种微小的中性粒子称为中微子。中微子无处不在,以光速飞奔,却又几乎不与周围的物质作用。在自然界里,中微子产生于太阳内的放射性衰变过程,或者宇宙射线中,它可以揭示宇宙质量及浩瀚太空中各种星体的许多奥秘。
1982年,美国费米实验室科学家用实验支持了τ 子中微子存在的假设。1989年,欧洲核子研究中心科学家证实τ子中微子是标准模型中的第三个、也是最后一个中微子,但他们无法找到直接证据。
1994年,加利福尼亚大学研究生维多里奥·保罗内和费米实验室的物理学家布雷南·伦德博格提出了“τ 子中微子直接观测器”的构想,并得到了费米国家实验室的支持。直接观测器于1996年建造完成。从1997年开始,美、日、希、韩的54名科学家用它探测 τ子中微子,历时三年终于找到它存在的证据。
中微子的发现,对于人类揭开物质构成之谜以及探求宇宙天体奥秘等都有重要意义。但此次发现τ子中微子存在的直接证据并不意味着粒子物理学篇章的完成。研究人员正在探索中微子是否有质量,其结果就有可能影响粒子物理学的标准模型,并使人们对宇宙的演化、构成等有更深的认识

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