科学家在南极冰层寻找太空中微子 _宇宙

我们常常通过天文观测来了解宇宙的奥秘。太空中的天体会辐射出多种波长的电磁波。这些电磁波携带着各种不同的信息，向我们揭示宇宙的奥秘。除了电磁波外，天体还会发射一些实物粒子。例如，太阳还发射出大量的中微子和称为太阳风的带电粒子流。接下来，我们要讨论的主角就是中微子。目前，一些天文学家正在南极安装仪器，希望能检测到来自深空的高能中微子。
【科学家在南极冰层寻找太空中微子】具有独特属性的中微子
中微子是一种在放射性衰变和核聚变中产生的粒子。它不带电荷，几乎没有质量，而且与其他物质之间发生的相互作用极其微弱。因此，一颗高能中微子可以自由地穿越一光年厚的铅层，而很可能不会打扰其中任何一个原子。令人惊奇的是，当你在阅读这篇文章的时候，正有数十亿颗中微子穿越你的身体，其中一些就可能来自深空。你一生下来，就有中微子穿过你的身体。而在你的整个一生中，实际上只有十分微量的中微子会与你身体里的原子发生相互作用而暴露出它们的行踪。
早在20世纪初，物理学家在计算一种放射性物质衰变前后的能量和动量时，发现没有办法轧平“账目” 。后来，奥地利物理学家泡利在1930年提出，是一种尚没有办法检测到的粒子带走了缺失的能量和动量。科学家们给这种假设的粒子命名为“中微子” ，意思是微型的中性粒子。正是因为中微子与其他物质之间的相互作用极其微弱，所以很难对它进行检测。直到1956年，美国物理学家莱茵斯才在一个核反应堆发射的中微子洪流中，通过特殊的方法验证了中微子的存在。1995年，莱茵斯因这项成果而获得了诺贝尔物理学奖。
那么，中微子与天文学研究有什么关系呢？中微子是除了电磁波外，携带着宇宙中核反应信息的另一位信使，因为天体的核反应会发射出中微子。中微子可以穿越星系，且不与充满宇宙的电磁波辐射发生相互作用。星系的磁场也不会对它们产生影响。这些特殊的性质使得中微子可用于研究深空中所发生的一些天文现象。
对天文学家来说，中微子所具有的难以捉摸的特性既有好处又有坏处。好处是，中微子几乎不与别的物质发生相互作用，这意味着它们很容易从形成它们的区域中逃逸出来，并把这些区域的信息带给我们。例如，在太阳的核心区域，中微子在核聚变中产生之后，可以毫发无损地穿过太阳外层和地球的大气层，这使得我们可以通过对中微子的检测来研究太阳内部的活动。坏处也十分明显，那就是中微子的检测极端困难。