系，所以有时仍用过时的河外星云称呼它们。”虚妄说道。“如何解释，可以举例说明吗”四号问道。“例如仙女座星系常仍称为仙女座星云。其他的星云现在已知是我们银河系内部的发光气体云，它们往往是产生恒星的场所，猎户座星云就是这类星云的典型代表。很多星云肉眼可见，但发明望远镜后不仅看到了比肉眼所见多得多的星云，而且证明很多星云是十分密集因而眼睛无法分开的极暗弱恒星组成的。”虚妄说道。“有什么历史吗”楚云问道。“有，在19世纪前半叶的时候，许多天文学家，尤其是赫歇尔家族，认为所有星云都由恒星组成，但1860年代使用光谱学方法证明有些星云确实是气体云。不过那时仍然不知道由恒星组成的星云，究竟是在银河系内部还是在它的外面；一直要到1920年代埃德温哈勃及其同事们测定了几个河外星云的距离，这个问题才得到解决。”五号解释道。“据我所知，在我们银河系内，明亮的发射星云由近旁恒星辐射的能量保持温热，它们在天文照片上呈现红色，是因为氢的特征辐射在光谱红区。反射星云因反射恒星的光而显示其存在，它们因星云中的尘粒散射星光的方式而呈蓝色。有些暗吸收星云之所以能被看见，是因为它们遮挡了更遥远恒星的光，它们好像是明亮恒星背景上阴暗的洞穴。”虚妄一口气说完道“解释的真好，可惜我口渴了，我要喝一包牛奶。”李思特说着，拿起了一包牛奶毫不客气的喝了起来。“大吃货，不过我也口渴了，我也要喝。”吴刚看着李思特说道。“我喝矿泉水。”楚云说道。“为什么”李思特问道。“矿泉水更健康。”“”本章完本章节首发爱有声小说网,请记住网址w第六百四十六章 中微子“什么都看不见，也不看其他，我们来学习如何”刚刚从睡梦中清醒的李思特，看着其他各怀鬼胎的他们问道。“下午的时候说太阳，现在你想说什么”楚云倚在座位上，斜眼看着李思特说道。“比如中微子。”李思特说道。“你不是学习人工智能的吗这中微子也是物理，你人工智能数学一定要好的啊。”楚云说道。“当然知道一点，但更想知道有关它的历史相关。”李思特特别看着虚妄和五号说道。“中微子是轻子族的基本粒子，不带电荷，质量极小，可能是零和其他粒子之间只有弱相互作用和引力作用。”五号说道。“真厉害，不愧是五号。”李思特朝着五号竖起了大拇指。“如果我记得没有错的话，在1930年代初，在解释β衰变中观察到的反常现象时，已经指出需要有中微子。”虚妄补充道。“怎么说”吴刚问道。“β衰变中的部分能量好像丢失了，量子物理学先驱之一的沃尔夫冈泡利，认为需要一种新粒子带走多余的能量。然后，他把这种新粒子起名为中子。他的见解几乎没有引起反响，以致中子之名实际上赋予了1932年发现的一种完全不同的粒子。”虚妄说道。“但是恩里科费米重新记起了泡利的思想，当有人问他泡利的中子是否和新发现的中性粒子相同时，他开玩笑说，不，泡利的粒子不过是中微子。从此中微子这个名称就沿用下来了。”虚妄说道。“在那个年代中微子可是极难探测到的，但它们在核聚变反应中大量产生。”五号说道。“怎么说”楚云问道，“那要从1956年监测到鹰国萨凡纳河核反应堆溢出大量中微子而终于证明其存在。要知道，泡利曾许诺给任何证明他所指的中性小粒子存在的实验家一箱香槟酒，他十分愉快地兑现了他的长期诺言。没过几年，约翰巴科和雷戴维斯就已经着手制定探测太阳中微子的计划，中微子天文学这门新学科由此产生。”五号说道。“然后又发生了什么变化”楚云问道。“从那以后，已经探测到超新星1987a的中微子，如果它们确实有质量，它们就是宇宙中暗物质的一部分。”五号说道。“这个问题，在1995年初的时候，鹰国新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室宣称，有一项实验表明中微子确实有质量，其数值为055电子伏，从而激起巨大兴趣。如果这些结果得到进一步实验的支持，其推论将具有真正重大的宇宙学意义。虽然每个中微子的质量如此微不足道，但宇宙中的中微子数量极多，每立方米空间大约有10亿个。它们加起来的质量将超过全部明亮恒星和星系的总和。”虚妄说道。“怎么统计的”吴刚问道。“根据当年流行的暴涨理论预计，中微子在平坦宇宙所要求的总质量中将贡献大约20。但这正是宇宙学家希望听到的事情。”五号说道。“为什么”楚云问道。“因为，如果使宇宙平坦所要求的全部暗物质都取中微子形态，那么星系就永远不可能形成。在宇宙年轻时期以接近光的速率在太空狂奔的中微子的撞击下，原始气体云中的任何不规则性应该早已被抹掉了。然而，星系在天空中分布成链、团和纤维等形态这一事实强烈表明，它们是在大量所谓冷暗物质的引力影响之下形成的。与中微子不同的是，冷暗物质由具有数十倍于电子的质量、但在太空缓慢运动的假想粒子所构成。”五号说道。“不过在科学家对膨胀宇宙中星系形成过程的计算机模拟表明，最接近星系观测特征的模拟要求80的冷暗物质和20的热暗物质。而明亮星系只占宇宙物质的1左右。”虚妄说道。“但是，洛斯阿拉莫斯的研究班子所用的方法是监测所谓一种中微子振荡成另一种中微子。中微子有三种，它们分别与电子、μ介子和t粒子相伴生。洛斯阿拉莫斯的实验让纯μ中微子通过盛有200吨矿物油的容器。μ中微子不能与矿物油相互作用，但电子中微子则能。”五号说道。“能详细说明吗”李思特问道。“如果有些μ中微子变成了电子中微子，其中少数几个将与矿物油原子中的质子相互作用而产生闪光，这些闪光将被矿物油容器周围的探测器记录下来。结果和以上描述的完全一致。”虚妄说道。“这些实验家们从发生率得出所涉及的中微子的质量为055电子伏。虽然这个消息令人高兴，大多数宇宙学家的态度却是谨慎的等着瞧，至少也要等到其他实验证实这些发现。不过这一发现如果正确无误，将是对宇宙和星系形成的标准理论的强有力支持。”五号说道。“如果你们现在说的是中微子，我好像记得也有中微子天文学这个课程，这跟中微子有什么联系还是这是因为中微子，开展起来的学科”吴刚提问道。“中微子天文学是利用对太空中微子敏感的探测器研究宇宙的学科。所以你说的没错，的确是有联系的，也是因为中微子才成立的。”虚妄说道。“这样又有什么历史故事”吴刚问道。“我记得，中微子天文学始于1960年代，这要归功于理论家约翰巴科和实验家雷戴维斯的努力，他们设计了一个采用全氯乙烯中的氯监测太阳中微子到达事件的探测器。”虚妄说道。“然后呢”楚云问道。“然后，在1965年开始运行的这个戴维斯探测器仅仅记录了太阳中微子预期数量的大约三分之一。不过，人们在谈论这一发现的意义时，往往忽视了一个重要事实。”虚妄说道。“什么意思”吴刚问道。“”本章完本章节首发爱有声小说网,请记住网址w第六百四十七章 中微子天文学“在那个年代，探测到任何太空中微子本身就是一个伟大的胜利，而戴维斯探测器的成功开创了宇宙研究的一个新分支中微子天文学。迄今中微子天文学的大多数研究涉及的是太阳中微子。太阳内部产生的大量中微子洪水般漫过地球并穿透地球球体。中微子对普通物质的存在简直不屑一顾。”虚妄看着他们说道。“怎么说”四号问道。“如果一束像太阳内部产生的那种中微子穿过厚度为1000秒差距的实心铅板，也只有一半会被沿途遇到的铅原子核俘获。”虚妄说道。“为什么”四号问道。“由于中微子如此不愿意同其他形态物质，包括探测器相互作用，所以仪器必须十分灵敏。但灵敏的仪器必须屏蔽起来以避免其他粒子如宇宙线的干扰。所以，中微子望远镜都放在深矿井或山底隧道中，利用它上面的密实岩层挡住讨厌的粒子。”虚妄说道。“那中微子望远镜在其他方面和传统望远镜有什么不一样”四号问道。“你们要知道，像利克天文台120英寸反射望远镜那样的仪器，其重要部件不是支撑镜面的重达50吨上下的钢铁构架。真正重要的只是一点点与光子发生实际相互作用的物质，也就是镜面上的薄薄一层闪闪发亮的铝膜。这层以正确方式安放在高山之巅的总量仅仅1立方厘米的铝，就是你研究天体光线所需要的全部。”虚妄说道。“你还有没有说的，虽然120英寸望远镜的反射镜表面只镀有1立方厘米的铝，但装载戴维斯探测器工作物质的那个惊人巨大的钢制容器。这个容器和奥林匹克运动会的游泳赛池一样大，这个容器的内表面则镀有超过40万升的全氯乙烯。要想研究中微子，就需要把这整个工作表面正确安放在大山之下或深矿井之中。”五号补充道。“然后呢”楚云问道。“没有任何在然后就是1960年代末之后，戴维斯探测器实际记录的太阳中微子与容器中的氯原子相互作用事件，平均起来大约是每两天一次。这一记数率是这类仪器正常运转时的典型值。它相当于研究特定类星体的光学天文学家每两天只能看到一个光子。”五号说道。“后来发生了什么”楚云继续问道。“戴维斯探测器获得成功后，其他专用于中微子天文学研究的探测器接踵而来，其中有些使用镓作为工作物质。此外，为其他研究目的设计的粒子探测器也被证明可记录来自太空的中微子。”五号说道。“比如鬼子的神冈中微子探测实验，那样的探测器本来是为探查质子的放射衰变产生的中微子。这种衰变从未观测到，但该探测器的灵敏度使它得以探查出与容器中水分子的电子相互作用的宇宙中微子。”