“科学家成功验证四十年前的预言：开创全新未来”

本篇文章1897字，读完约5分钟

深圳押证不押车贷款 【科技在线】 图为橡树岭国家实验室的sns实验装置。 图为科勒拿着相干中微子核碰撞实验探测器模型。 北京时间8月7日消息，据国外媒体宣传，物理学家会对他们希望发生的事件大费唇舌，但这些事也许终其一生都不会发生。例如，一名物理学家认为在特定情况下，十分常见、但难以探测的中微子可以使整个原子核发生振荡。考虑到这一现象极难探测，他觉得光是提出这一想法就已经够傻了。 但四十年后，科学家宣布，他们真的发现了这一现象。 具体来讲，科学家找到了一种测量 相干中微子核碰撞 (coherent)的新做法。早在上世纪70年代，一名物理学家就预言了中微子发生互动的可能性。一点人认为此次发现或许能帮助我们如科幻片通常利用中微子。其他人则表现得更为审慎。但有一些是肯定的：物理学家认为这是一次激动人心的发现。 哇哦!!!!!! 伊利诺伊州费米实验室的物理学家胡安 埃斯特拉达(juan estrada)在邮件中表达了他的激动之情。他也在寻找这一效应，但并未参与此次研究。 根据物理法则，粒子有四种相互作用方法：引力、电磁力、强作用力和弱作用力。中微子是一种特殊的粒子，只能通过弱作用力和引力与其它粒子进行互动，而这两种力在地球上的实验室都不太容易进行探测。中子是原子核含有的两种粒子之一。中子的 衰变便是弱作用力的一种，在衰变为质子的并且释放出一个中微子和一个电子。 如今，科学家测量中微子的做法相当于 顺藤摸瓜 。如果一个中微子击中了质子，也许就会使 衰变反向进行，将质子转化为一个电子和一个中子。电子会发出闪光，从而被探测器捕获。但这种相互作用十分罕见，且需要耗费大量液体。 麻省理工学院理论物理学荣誉退休教授丹尼尔 弗里德曼(daniel freedman)是1974年预言中微子除了与质子互动外、还能发生另一种相互作用的科学家之一。他认为中微子可以与整个原子核产生相互作用。这个过程涉及的能量很少，因为中微子仅能产生极弱的推力。但由于原子核比质子大得多，这将远比与质子相撞常见。这样一来，便可以使用规模较小的探测器，只需不到50千吨水就能得到预期效果。 但弗里德曼指出： 我们的假设也许有些傲慢自大，因为中微子-原子核弹性散射实验中难免受到相互作用率、分辨率和研究背景的局限。 换句话说，他认为这种相互作用仍然太过微弱和罕见，因而难以探测。 四十年后，美国橡树岭国家实验室的一组物理学家说明，弗里德曼的预言其实是正确的。 这并非不可能。 卡瓦里太空物理研究所的物理学家胡安 科勒(juan collar)指出。 他们能取得预期观测结果，要归功于特殊的实验设计和好运气。橡树岭国家实验室开展了一项名为 散变中子源 (简称sns)的实验。该实验在制造中子束的并且，还产生了大量中微子作为副产品。研究相干中微子核碰撞的科学家们正好利用了这一些。中子云可能会干扰信号，但该研究团队在20英尺(约合6米)的混凝土墙后的地下室中找到了一处合适的位置，足以挡住除中微子之外、sns实验产生的任何粒子。 我们能找到这里真的非常幸运。 杜克大学物理学家、相干中微子核碰撞合作研究团队发言人凯特 舒伯格(kate scholberg)表示， 我本来担心会受到中子的影响，结果并不是这样。

中子束接通时，我们看到了清晰的探测器信号(用黑点表示)，证明了该团队确实捕捉到了中微子和原子核的相互作用。 相干中微子核碰撞实验装置本质上是一种晶体，中微子击中晶格后，通过微弱的力相互作用使原子核振动，释放出可以探测到的微弱光。 中子束脉冲的情况有强的时候和弱的时候。 因为这个检测信号也会上下变动。 我知道中微子什么时候发射。 因为中子束正好一秒钟只接通60次。 科拉解释说，这对我们很重要。

舒伯格指出，该实验不仅验证了40年前的预言，还为一点对比中微子行为的猜想给出了约束。科勒认为该研究重要的影响在于，它为小型中微子实验开创了全新的未来。 也许50年后，我们真的发明了可行的中微子技术。 且这些技术可供公众采用，就像曾经显得上档次、如今已飞入寻常百姓家的激光发射器一样。 其他专家也激动不已。有些团队已经开始在自己的实验室中寻找同样的信号。 能发现这样一个全部人都相信存在、只是难以识别的现象，可谓一次巨大的成功。 夏威夷大学的物理学家约翰 格里高利 伦德(john gregory learned)指出。他尤其欣赏科勒所做的贡献。但他也呼吁人们对该技术的前景持更谨慎的态度，就目前来说，他认为该技术的应用途径相当有限。 弗里德曼也十分高兴。

终于有人做了我在1974年提出的实验，弗里德曼说，我当然很兴奋。