建地下700米 "现实版三体基地"有神秘任务




江门中微子实验室探测中微子的光电倍增管。图源:@央视新闻

这个公式名为“质能等价”,是爱因斯坦发现的,描述了质量和能量之间的相互关系。

我能被你们人类发现,就和这个公式有关。

为了让你们能看懂,请允许我带你们回忆中学课本里的内容:原子核由中子(不带电荷)和质子(带正电)组成。

图源:纪录片《小原子·大能量》

当中子衰变时,会释放一个电子(带负电),中子本身也因此变成带正电的质子。

用中子衰变后损失的质量,结合E=mc2,就能算出它释放的能量。根据能量守恒定律,这个能量就是被释放的电子携带的能量。

但是,20世纪30年代,科学家们发现,二者不相等。

是爱因斯坦错了吗?还是说,能量守恒定律出了错?

当时,一个年轻的奥地利物理学家沃尔夫冈·泡利(Wolfgang Pauli),做出一个大胆猜测,错的不是爱因斯坦,也不是能量守恒定律,而是中子衰变时,释放的不只是电子,还有一个别的“神秘粒子”(没错,就是我,但这是后话)。



沃尔夫冈·泡利

他甚至以一瓶香槟酒作赌注,担保没人能观测到我。

泡利当然输了。1956年,美国物理学家莱因斯和科温,在地下通过观察核反应堆,“看到”了第一个中微子。


莱因斯后来因此获得诺贝尔奖,而在他之前,泡利已经获得了诺贝尔奖,但不是因为我,而是因为着名的“泡利不相容原理”,提名他的人正是爱因斯坦。

03

当你深入到地下700米处

怎么观测到我呢?你必须专注,因为我实在太小了,一不留神,就可能错过,或者和其他粒子搞混。

你需要深入到地下。这里可以屏蔽宇宙射线干扰,世界上所有中微子实验室都建在地下。

江门的中微子实验室,就建在地下700米深处。



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