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微中子為什麼能夠穿過地球?
微中子是基本粒子裡的新面孔。進入20世紀後始有理論預測其存在,在20世紀中期經實驗證實其確實存在。
微中子是種不帶電的電子。帶電的電子因為會放出光子所以能被看見。此外,電子會受電磁力作用,因此能夠以靜電力剎車使電子停下來來捕捉電子。相對於這樣的電子,電中性的微中子不論是進行觀測、使之停下、還是捕捉它都非常困難。
微中子是物質的最基本粒子之一,而且是只有基本力之一的弱交互作用會作用的粒子。微中子的真面目關係到基本粒子物理的基礎。
微中子到處都有,它存在於宇宙空間裡的每個地方,且四處交錯飛行。無論是人體還是實驗裝置,微中子都能夠直接穿過不留下任何足跡,因此我們察覺不到微中子。
不論日夜,都有大量的微中子從太陽飛來地球,只是晚上時是從地球的背側而來,而這些微中子會直接穿過地球離去。此外,從超新星和地球內部也都會有微中子飛出。人類是直到20世紀末才首次成功觀測到這些微中子。
物理學家利用微中子的超穿透力,進行太陽、地球、超新星的內部和宇宙構造的研究。由於微中子會穿過絕大多數的物質,所以要捕捉調查微中子,需要大規模的實驗裝置。
為了揭開微中子的真面目及利用微中子解開宇宙之謎,許多微中子的研究目前仍經由國際性的研究合作進行中。
《3小時讀通基本粒子》. 江尻宏泰
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