神奇的幽靈粒子 中微子[附圖]

2007-01-24 05:03

有沒有什麼東西可以不受任何物質的阻擋，任意的在宇宙中穿行？

有，中微子就是這樣一種神奇的微觀粒子。

中微子非常小，而且不帶電荷，幾乎沒什麼質量，很少同其他粒子 發生作用。它們可以如幽靈般的，完全不受阻擋地在宇宙中穿行， 不論是星球、星際塵埃、還是電磁場，都輕鬆穿過。每秒鐘有十億 個中微子穿過我們的身體。在宇宙中數量十分龐大。多到什麼程度 呢？宇宙中每一個質子，對應就有1,000,000,000個中微子。這麼 多的中微子，我們卻看不到它們，甚至很難直接探測到。

許多科學家都在研究探索中微子的奧妙。據說，這個令人難以捉摸 的亞原子粒子，在宇宙的起源，太陽的演化過程中，以及許多令人 想要探索的奧妙中扮演著相當重要的角色。

美國有很多科學家參與了一項被稱為NuMI-MINOS的大規模試驗。 試驗中產生的中微子將在地層中穿越450英里，科學家們希望能利 用這個試驗探測到中微子，研究其奧妙。在伊利諾州芝加哥城外的 費米國家實驗室，主注射器發出的中微子將被一對巨大的粒子探測 器(MINOS)接受。這對探測器有多大呀？距離費米國家實驗室較近 的一個有1000噸；另外一個位於明尼蘇達州北西的鐵礦區蘇丹地下 半英哩的地方，足有6000噸重。雖然每年有上兆個中微子將穿越近 端探測器，但是由於中微子同其他粒子作用的機會太小，每年也只 有1500個將會在探測器裡和原子互撞而產生信號以供研究之用。其 余的將會通過去而沒有任何的影響。

還有一個中微子探測器是專門用來探測太空中的中微子的，這就是 埋在南極冰層下的AMANDA望遠鏡。由於中微子可以不受隔斷地穿越 地殼，AMANDA望遠鏡利用這一點，它被埋在南極1.5公里的地下， 面向大地而非天空。這就意味著儘管AMANDA位於南極，它的「眼睛 」卻可以透過地心望著北極的天空。當可見光和其他干擾信號、射線等都被地球的龐大軀體過濾掉後，AMANDA就可以「看到」由中微 子構成的「世界」了。

在加拿大的安大略，還有另外一個中微子探測器，叫做「Sudbury 中微子觀測站」。它深藏在地下2000米，卻能透過厚厚的大地，仰 望太陽發出的中微子。

深藏地下的Sudbury中微子觀測站