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中微子真的能穿透任何物体吗？

“中微子”的穿透力确实强的吓人，这也是它最大的特点，但并不是说它就不和任何物质发生反应，只是发生的概率极其低而已。那为什么它的穿透力特别强呢？

中微子

这事其实应该从β衰变聊起，那啥是β衰变呢？其实指的是原子核内的中子在弱相互作用下发生衰变，成为了一个质子和一个电子，还有一个中微子的过程。

当然，最早科学家可都不是这么想的。因为，他们的设备其实没有那么灵敏，导致他们一直没找到中微子。然后，他们把反应前后的能量和动量一算，他们就无语了，除了电荷守恒了，能量和动量咋还不守恒呢？

这简直要颠覆物理学的铁律“守恒律”，所以当时其实困扰了许许多多的科学家。甚至连一位超神级别的物理学家都栽了跟头，这就是尼尔斯·波尔。他就提出，可能在微观世界“能量守恒定律”是不成立的，试图要用这样的办法来解决问题。

不过，还是有明白事的人，他就是号称“上帝之鞭”的泡利，这个人怼起科学家来眼睛都不眨的，连爱因斯坦每次上台演讲都要瞅一眼泡利来没来。他就在一次大会上提出。

大家一定要相信在微观世界里，能量守恒定律同样是成立的。β衰变的过程中，应该是存在一种小质量的中心粒子，只是我们没有检测到，它带走了亏损的能量。

可能你要纳闷了，不是缺失了能量么？为啥泡利提的是质量。实际上，这和很多人的误区有关，许多人常常认为爱因斯坦的质能方程适用于核物理，讲的是“质量转化为能量”的事情。

实际上，质能方程的适用面特别广；而且质能方程也可以叫做质能等价，其实说的是质量和能量是一回事，它们其实是一个东西的两个面，而不是相互转化的关系。因此，在微观世界中，为了方便实验，科学家会把粒子的质量和能量都等价于能量来进行计算。尤其是在高能加速器进行粒子对撞时，探测的就是能量。

科学家就是把狭义相对论中的质能等价和量子力学结合到一起得出了量子场论，提出的粒子物理标准模型的。

我们再回到正题，实际上泡利的坚持是对的，后来费米把他提出的这个粒子命名为中微子。

中微子为什么穿透性那么强

当然光是命名是没有任何意义的，还得找到才行。可中微子其实一点都不好找。有这么几点原因：

质量很小：根据理论计算，中微子的质量非常非常小，小到接近于0，科学家计算发现，中微子的质量上限也就只有电子质量的百分位之一而已。由于静止质量极其小，导致它的速度可以非常接近于光速。不参与电磁相互作用：中微子是电中性的，也就是不带电荷的。这就导致它其实不参与电磁相互作用。不参与电磁相互作用有啥用呢？观测利用的是电磁相互作用：而我们观测一个物体，本质上利用的就是电磁相互作用，具体的过程和人看东西是一个道理，远方的物体发出电磁波，然后被我们接收到。最常见的其实就是光，我们接收光的过程，其实就是利用的电磁相互作用，所以，其实光子是参与电磁相互作用的，这也是为什么，你拿东西一档，光就没了的原因。这也是为什么光子的穿透力远不如中微子的原因。

我们说了造成中微子穿透力特别强的原因，现在我们再来说说具体体现出来的效果。我们可以来看三个数据：

我们的身体每秒钟会有10万亿个中微子穿过，而我们根本毫不知情。中微子在宇宙中走过1亿光年的路径，才有50%的概率和该路径上的物质发生反应。太阳核心核聚变，每产生3个光子都会伴随着2个中微子的产生，光子从核心到达太阳表面，平均需要14万年的时间，这是因为太阳是等离子体，光子会受到各种阻碍，跌跌撞撞地出来；而中微子可以无视一切，直接传出来，几秒钟就穿出来了。

所以，基于上面的描述，我们并不能说中微子并不和任何物质反应，只是反应的概率极其低，导致它的穿透力特别特别强。

中微子也是参与反应的

中微子通常通过弱相互作用发生反应，科学家观测中微子的方法其实就是利用了这个特点。它会和水中的氢原子核（也就是质子）发生反应，产生一个中子和一个正电子。

这也解释了为什么中微子探测器总是装的满满的纯水，比如：日本神冈中微子探测器，就是地下矿井中装了5万吨的纯水。

除了会参与弱相互作用之外，中微子还会变身，早期科学家在观测太阳中产生的中微子时，观测到的中微子数量一直就只有理论值的1/3，这问题困扰了科学家很长很长的时间。直到2001年，科学家才发现，中微子实际上是有3种，这也就算了，更让人捉摸不透的是，它们还会相互转化，这也被叫做中微子振荡。

正是基于中微子这些奇怪的特性，人们也管中微子叫做：幽灵粒子。我们可以总结一下，中微子之所以穿透力强，是因为质量很小，速度快，电中性，不参与电磁相互作用，而观测需要利用电磁相互作用。但它也并不是完全不参与反应，它还是参与弱相互作用的，只是概率极其低。所以说，它能穿越任何物体并不十分准确。除此之外，中微子一共存在三种，它们之间还会相互转化，也被叫做中微子振荡。