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已知的物質(zhì)中肯定能穿透地球的也許只有中微子一種了，當然還有幾種不確定物質(zhì)，比如暗物質(zhì)，還有引起宇宙膨脹的暗能量。中微子是怎么穿透地球的，又有什么物質(zhì)能擋住它，另外暗物質(zhì)和暗能量到底能不能穿透，我們來做個簡單分析。 中微子的超強穿透力在標準粒子模型中，中微子是是屬于費米子，它和電子u子以及τ子都屬于輕子。 我們簡單介紹寫費米子和玻色子，費米子屬于物質(zhì)不可分割的最小單位，也就是造房子用的磚塊，玻色子則是連接費米子之間的水泥砂漿，這樣來理解就知道了！
四大基本作用力 講中微子的穿透力，不說四大基本作用力實在說不過去，我們知道物質(zhì)世界有四大作用力有引力、電磁力、強力和弱力四種，未來會不會有第五種我們不知道，但現(xiàn)在只有四種！ 中微子不帶電，所以電磁力沒有影響，亞原子尺度下，而且中微子質(zhì)量極輕，因此引力可以忽略，它也不收強作用力影響，宇宙間最強大的三大作用力對其無可奈何，而僅僅會受到弱里作用，尺度在10^-19M以下 因此中微子穿透力是超強的，原子內(nèi)部的空間對于中微子實在太大了，而即使質(zhì)子內(nèi)部也是暢通無阻，因為夸克與夸克之間的距離非?！斑b遠”，是夸克尺寸的上萬倍。只有極低的概率才會撞上夸克，受到影響。 地核密度極大，能擋住嗎？ 地核的密度大約是水的10倍，跟太陽內(nèi)核密度是水的150倍相比還是小了不少，太陽內(nèi)核應(yīng)該已經(jīng)是簡并態(tài)或者臨近簡并態(tài)，但即使變成簡并態(tài)，也不會影響中微子，因為在質(zhì)子和中子內(nèi)都暢通，也就是中子態(tài)物質(zhì)對中微子影響都不大，只不過會增加點碰撞概率，區(qū)區(qū)簡并態(tài)和地球內(nèi)核物質(zhì)遠未達到簡并態(tài)的物質(zhì)更不在話下了！ 話說當你大中午站在太陽底下，你每平方厘米的橫截面上都有超過650億個來自太陽的中微子直接穿透，相信你已經(jīng)被中微子打成了篩子，可你什么感覺都沒有，因為它從組成你身體的物質(zhì)間隙中直接穿透了！ 什么物質(zhì)能擋住它？如果有一睹夸克的墻應(yīng)該擋住中微子，因為會被弱相互作用吸收，這就是傳說中的夸克星，這是介于中子星和黑洞之間的一種天體，當然到現(xiàn)在為止仍然在假想中。 另外還有一個比較有意思的過程，即在大質(zhì)量恒星末期的超新星爆發(fā)中，有一個非常有趣的現(xiàn)象，是關(guān)于中微子的爆發(fā)的過程： “超新星爆發(fā)的99%能量都會被中微子帶走，這個級別大概是10^46J，核心區(qū)會釋放出極大的中微子流，這些中微子流將和原子核相互作用，大約將傳遞10^44J的能量給強子物質(zhì)，驅(qū)動物質(zhì)向外運動，最終引發(fā)我們可見的超新星爆發(fā)（坍縮過程我們在地球上是看不到的）” 當然超新星這個中微子能量轉(zhuǎn)移機理仍然在猜測中，因為仍然無法成功建立超新星爆發(fā)模型，對于這樣的作用機理仍然只是在大概率的猜測中。 不過我們只關(guān)心一個非常有意思的現(xiàn)象，大約有10^44J的中微子能量轉(zhuǎn)移給了強子物質(zhì)，這說明超新星爆發(fā)時候某個過程吸收了中微子，當然我們也可以理解它擋住了中微子，而中微子將自身的能量轉(zhuǎn)移給了這種物質(zhì)。 暗物質(zhì)和暗能量傳說中只參與引力和弱力作用的暗物質(zhì)似乎也是一種穿越的選項，但我們僅僅只能通過引力透鏡或者星系動力計算出它的分布，卻沒有在任何一個觀測手段來確認這種物質(zhì)的存在，因為現(xiàn)在兩種觀測手段分別是電磁力和引力，電磁力的光和其他波段可以在大尺度到微觀尺度上區(qū)分物質(zhì)，但對暗物質(zhì)觀測無效，引力波和引力透鏡則在大尺度上發(fā)現(xiàn)，對找到物質(zhì)這種方式欠缺足夠手段。  乳白色為暗物質(zhì)分布示意圖，黃色為背景星系 暗能量則更是虛無縹緲，傳說中它是產(chǎn)生空間膨脹的斥力的，但它是如何產(chǎn)生的，是不是基本作用力都兩眼一抹黑，我們僅僅根據(jù)大尺度上的宇宙退行觀測發(fā)現(xiàn)，在40億年前宇宙的膨脹還是引力起到主導作用，但在40億年后逐漸有斥力占據(jù)主導，這是1998年“超新星宇宙學項目”和“高紅移超新星探測組”對Ia型超新星觀測得知，宇宙正在加速膨脹。但暗能量的為什么會導致膨脹，我們一概不知 從理論上暗能量的均勻分布來看，也許它可能是彌散在宇宙所有區(qū)域的，當然包括地心，所以這兩種物質(zhì)可能都穿過了你我，但我們根本無從感覺。 |
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