什麼是微中子

Question

如題什麼是微中子

Answer 1

　　美國當代名作家強‧尤普戴克(John Updike )有一首詩，名為《Cosmic Gall》，寫於一九六○年，其內容在描述微中子(neutrino),一種一般人大約從來沒有聽說過的基本粒子。詩名如果直譯，應為《宇宙膽汁》，相當怪異的名字。查字典能夠找到gall的解釋之一是「水彩畫用的透明液體(取自雄牛的膽汁)」，所以我猜尤普戴克這首詩名字的意思其實為「宇宙中的透明物」。這樣的解釋也會與微中子的物理性質相符合。讓我翻譯(純然直譯，不講押韻)詩的頭幾句如下：「微中子，它們非常小。沒有電荷也沒有質量。也不交互作用。對它們而言，地球只是一顆傻球。輕易地就穿過。」我接觸詩的經驗極少，不過可以猜測用微中子(甚或基本粒子)為詩的主題，《宇宙膽汁》是絕無僅有的一首。　　微中子的身世頗為有趣。故事起於一九三○年，那時物理學家研究原子核的貝它衰變(beta decay)過程，也就是某原子核甲會自動放出一個電子而變成另一個原子核乙，以符號表示就是﹝甲→乙+電子﹞。又由於原子核是由許多中子與質子所組成的，從微觀的角度看，貝它衰變就是一個中子轉變成一個質子，同時釋放出一個電子。如果我們假設物體總能量在衰變前後相同，而且衰變後產生物僅有原子核乙與電子兩個粒子，就可以推算出電子應該帶有固定的能量。可是物理學家仔細地測量了衰變過程所放出電子的能量，發現其能量並不固定。這意味了什麼呢？原子物理大師波爾(N. Bohr)相信能量守恆這一個物理基本原理錯了。但是另一位高手包利( W. Pauli)覺得除非別無它法，否則不應該輕易放棄能量守恆原則。因此包利提出假設，揣測原子核貝它衰變後除了放出電子，還同時釋放出一個質量很小又不帶電的中性粒子，這個粒子與其它粒子的交互作用極端微弱，很難偵測。因為這個沒有被偵測到的粒子會帶走能量，所以表面上看能量才會變少了，好像不是一個守恆量。包利是一位愛惜自己羽毛的人，他不願意正式地把這個點子寫成文章發表。因為在當時，假設新粒子的存在以便解釋實驗結果的想法還是太新穎的觀點，對錯難料。包立只敢在寫給朋友的明信片中提到這個點子。　　其它物理學家就沒有包利的「羽毛」好顧慮，例如費米(E. Fermi)於一九三三年提出現代的貝它衰變理論，結合了當時新發現的中子(neutron)與包利所假設的粒子(費米將之稱為微中子，意思就是「小的中性粒子」)，寫下基本貝它衰變過程：中子→質子 + 電子 + 微中子。(精準地講，這裡的微中子依據後來的分類應該是“反微中子”。)包利所指出的微中子特性已經含括於理論之中。費米這個貝它衰變理論非常成功，因此微中子的身份與奇特的性質暫時得到認可，可是很多人還是希望能直接地觀察到微中子。一直要等到一九五六年，美國物理學家芮內斯( F. Reines)與寇萬( C. Cowan)方才頭一次偵測到微中子。他們將偵測器放置於核子反應器旁，以便得到極高的微中子通量，以彌補微中子幾乎不與其他物質交互作用的“缺憾”，才能捕捉到少數的微中子。當時芮內斯還特地送發電報給包利，告訴他終於直接看到微中子的好消息。　　依據費米理論，大多數微中子能夠自由地穿越地球，不被阻撓。其實任何時刻，都有無數的微中子通過我們身體，而我們毫無所覺。大約就是這個“事實”，引發了尤普戴克的詩興。《宇宙膽汁》寫於一九六○年，離微中子被證實才四年，可見尤普戴克頗跟得上時髦。與此相較，讓我們看詩人惠特曼(W. Whitman, 1819-1892)的一首作品《當我聽到那博學的天文學家(When I Heard the Learn’d Astronomer)》(彭鏡禧與夏燕生所譯著的《好詩大家讀》有將其收錄在內)。其中表達了對於天文學家談了一大堆「證明、數字、圖表」的不耐。惠特曼寧願在「神秘濕潤的夜氣裡」，一個人於「純然的寂靜中仰望星辰」。(見《好詩大家讀》)大多數人應該很容易接受惠特曼這種非常傳統的「感性」訴求，不過尤普戴克很貼近「科學事實」的描述也有其魅力，因為事實有時候反而會給我們非常魔幻的感覺。　　在尤普戴克寫詩之時，大多數物理學家的確認為微中子不具有質量。因為一來實驗沒能發現微中子質量，二來最簡單且合用的理論不需要假設微中子帶有質量。所以當尤普戴克寫說「微中子，它們非常小。沒有電荷也沒有質量」，這於當時與爾後四十年來講是正確的。但是今年夏天，實驗物理學家研究太陽微中子，也就是因為太陽中核反應所產生的微中子，得到明確的數據可以證明微中子其實帶有很小的質量。《科學》(Science)雜誌把微中子質量列為2001年科學最重要的發現之一。（本文轉載自《中央日報》）

Answer 2

1）•喔，原來（微中子）是（太陽核反應）的產物呀。
2）•那麼，飛碟UFO是使用什麼引擎呢？根「微中子」有關係嗎？
Ok.

Answer 3

neutrino is the substance that some scientists argue it can travel faster than speed of light. I don't think it has been settled on this issue.