第293章 中微子的应用
林北来到了空间之中。
现在他终于有时间来看一下那个神话级仪器到底有什么作用了。
之前看过描述是关于中微子的科技，好像是一个通讯装置。
这个中微子林北也有所了解。
众所周知，宇宙中有四种基本的力，引力，电磁力，弱力和强力，除了引力之外,中微子只参与弱力，所以它们可以穿过一光年厚的铅墙，也撞不上其他粒子。
也正是因为中微子不容易和其他例子产生反应，因此在很长一段时间内，人类都没有发现它的存在。
直到上世纪20年代，在众多实验中发现贝塔衰变的过程不符合能量守恒定律。
正常来说，中子衰变成一个质子和一个电子，那么电子的能量应该是中子和质子的能量差，但是实际测量到的电子能量比预测的小很多。
直到十年后有科学家建议可以用一个新的粒子来解释消失的能量，也就是说中子衰变后产生了一个新的粒子。
不过后来他也觉得这个猜测有些离谱，所以没有写进论文中，但是之后费米把这颗心粒子加进了他的理论中，把它取名为中微子。
之后在1956年，终于有科学家用实验证实了中微子的存在。
他们用两个装有100L水的容器作为探测器，发现从核反应堆中产生的中微子与容器中的质子作用，发生贝塔衰变，并产生伽马射线和中子。
直到60年代，新的问题又来了，当时人类已经有能力探测到来自太阳的中微子，甚至有了比较完善的标准太阳模型，可以通过计算太阳核聚变的速率，推算出每一秒有多少个中微子被太阳射出来。
但是在地球上探测到的太阳中微子却只有预测的1/3，这让人们开始怀疑实验是不是有一些问题。
不过最终的结果证实了理论模型没有错，问题出在中微子的性质上。
中国只有三种味，分别是电子e，渺子μ,和陶子τ，他可以随着时间变化振荡。
太阳内核只产生电子微子，但是在穿越真空来到蓝星的过程中会来回变味。
中微子振荡的发现证明了中微子的质量不为零，这个结论也让科学家们修正了粒子标准模型。
知道了质量不为零，科学家们当然就想要测试它的质量，然而这样做却很难，因为中微子只通过弱力起作用，所以几乎都是通过观察贝塔衰变来进行。
有人试图观察氚原子的贝塔衰变来找到答案，因为氚电子和有一个质子和两个中子，比普通的氢原子多了两个中子，被他衰变产生的电子拥有比较小的能量，非常适合这个目的。
但是现实是很残酷的，如果说中微子质量有1eV的话，能进入最高能谱的只有所有电子的1/20万亿。
在宇宙大爆炸发生的瞬间，各种例子不停的产生和泯灭，当宇宙迅速膨胀，粒子密度骤然下降之后，中微子再也撞不到其他的例子,于是在宇宙大爆炸之后的一秒钟，中微子停止了和其他粒子的弱力作用,开始在宇宙中流浪。
到现在为止，这些来自宇宙初期的中微子已经填满了宇宙的各个角落，但是由于它们的能量实在太弱了，因此根本就无法进行探测。
讲完了中微子的基本信息，现在就来说说它有什么作用。
最基本的就是可以用在核反应堆过程的探测中，建立起新型的传感器，可以实时监测反应堆的功率。
然后就是在天文学领域，宇宙中有大量的中微子是来自其他地方，通过对它们的研究，可以发现那些非常遥远的天体。
还有就是在地质学中，中微子在放射衰变过程中会形成，可以使我们研究蓝星的地质情况。
最后也就是最重要的用途，既然中微子拥有超强的穿透力，所以就有人在思考能不能用它来传输数据，这样的话，将来通讯就会提升好几个级别，可以在蓝星的各处进行通讯，信号不会衰减，相比传统的通讯方式来说太优秀了。
这也是林北最看重的作用，甚至可以开发它制作成各种探测器，用来探测深空，或者是对蓝星内部进行扫描探测。
林北想到了不死鸟的那个地下神秘基地，也许用它开发出了探测器之后就能够轻而易举对整个蓝星进行扫描，蓝星内部哪里有什么东西都可以看的一清二楚，直接就能把那个基地找出来。
当然想要用中微子进行通讯的难度可谓登天，最大的难度就是目前还没有理论基础，人们连中微子的质量都没有测量成功，何谈利用它的性质。
更何况想要发射或者捕捉中微子都是很困难的事，不用说控制他携带各种信息。
因为它只参与弱相互作用，而且它的体积实在太小了，因此很难掌控。
想要成功进行通讯，首先要有一个源头来产生和发射中微子。
这种的话目前有两种方案，其中一种是通过加速器来产生，比如先发射一束高速运动的质子，击中靶子，然后会产生大量的介子，介子是非常不稳定的，很容易发生衰变，而衰变产物正是中微子。
只不过这个方案需要挖隧道，还要建造一个加速器，显然不太现实。
另一种方案就是借用核反应堆，核反应的过程也会释放大量的中微子。
只不过这种方案产生的中微子并没有可控性。
然后还需要一个接收器，目前全世界的中微子探测机构制造的探测器都是非常庞大的，动辄就是方圆几十米，里面安装了大量的装置，就这样能探测到的还是非常有限。
最后来说一说通讯的方案，如果想要进行模拟通讯，就需要通过控制中微子的发射剂量来代表信号强度的大小。
而如果是数字通讯的话，就是通过二进制代码，发射中微子为一，不发射则为零。
这些都是科学家们对中微子通讯的假想，以现在的科技水平想要实现还很难。
而林北看到的那个巨大的装置，显然并不是这几种方案中的任何一种，包括那个蜘蛛机器人身上的中微子发射装置也是非常微小。
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现在他终于有时间来看一下那个神话级仪器到底有什么作用了。
之前看过描述是关于中微子的科技，好像是一个通讯装置。
这个中微子林北也有所了解。
众所周知，宇宙中有四种基本的力，引力，电磁力，弱力和强力，除了引力之外,中微子只参与弱力，所以它们可以穿过一光年厚的铅墙，也撞不上其他粒子。
也正是因为中微子不容易和其他例子产生反应，因此在很长一段时间内，人类都没有发现它的存在。
直到上世纪20年代，在众多实验中发现贝塔衰变的过程不符合能量守恒定律。
正常来说，中子衰变成一个质子和一个电子，那么电子的能量应该是中子和质子的能量差，但是实际测量到的电子能量比预测的小很多。
直到十年后有科学家建议可以用一个新的粒子来解释消失的能量，也就是说中子衰变后产生了一个新的粒子。
不过后来他也觉得这个猜测有些离谱，所以没有写进论文中，但是之后费米把这颗心粒子加进了他的理论中，把它取名为中微子。
之后在1956年，终于有科学家用实验证实了中微子的存在。
他们用两个装有100L水的容器作为探测器，发现从核反应堆中产生的中微子与容器中的质子作用，发生贝塔衰变，并产生伽马射线和中子。
直到60年代，新的问题又来了，当时人类已经有能力探测到来自太阳的中微子，甚至有了比较完善的标准太阳模型，可以通过计算太阳核聚变的速率，推算出每一秒有多少个中微子被太阳射出来。
但是在地球上探测到的太阳中微子却只有预测的1/3，这让人们开始怀疑实验是不是有一些问题。
不过最终的结果证实了理论模型没有错，问题出在中微子的性质上。
中国只有三种味，分别是电子e，渺子μ,和陶子τ，他可以随着时间变化振荡。
太阳内核只产生电子微子，但是在穿越真空来到蓝星的过程中会来回变味。
中微子振荡的发现证明了中微子的质量不为零，这个结论也让科学家们修正了粒子标准模型。
知道了质量不为零，科学家们当然就想要测试它的质量，然而这样做却很难，因为中微子只通过弱力起作用，所以几乎都是通过观察贝塔衰变来进行。
有人试图观察氚原子的贝塔衰变来找到答案，因为氚电子和有一个质子和两个中子，比普通的氢原子多了两个中子，被他衰变产生的电子拥有比较小的能量，非常适合这个目的。
但是现实是很残酷的，如果说中微子质量有1eV的话，能进入最高能谱的只有所有电子的1/20万亿。
在宇宙大爆炸发生的瞬间，各种例子不停的产生和泯灭，当宇宙迅速膨胀，粒子密度骤然下降之后，中微子再也撞不到其他的例子,于是在宇宙大爆炸之后的一秒钟，中微子停止了和其他粒子的弱力作用,开始在宇宙中流浪。
到现在为止，这些来自宇宙初期的中微子已经填满了宇宙的各个角落，但是由于它们的能量实在太弱了，因此根本就无法进行探测。
讲完了中微子的基本信息，现在就来说说它有什么作用。
最基本的就是可以用在核反应堆过程的探测中，建立起新型的传感器，可以实时监测反应堆的功率。
然后就是在天文学领域，宇宙中有大量的中微子是来自其他地方，通过对它们的研究，可以发现那些非常遥远的天体。
还有就是在地质学中，中微子在放射衰变过程中会形成，可以使我们研究蓝星的地质情况。
最后也就是最重要的用途，既然中微子拥有超强的穿透力，所以就有人在思考能不能用它来传输数据，这样的话，将来通讯就会提升好几个级别，可以在蓝星的各处进行通讯，信号不会衰减，相比传统的通讯方式来说太优秀了。
这也是林北最看重的作用，甚至可以开发它制作成各种探测器，用来探测深空，或者是对蓝星内部进行扫描探测。
林北想到了不死鸟的那个地下神秘基地，也许用它开发出了探测器之后就能够轻而易举对整个蓝星进行扫描，蓝星内部哪里有什么东西都可以看的一清二楚，直接就能把那个基地找出来。
当然想要用中微子进行通讯的难度可谓登天，最大的难度就是目前还没有理论基础，人们连中微子的质量都没有测量成功，何谈利用它的性质。
更何况想要发射或者捕捉中微子都是很困难的事，不用说控制他携带各种信息。
因为它只参与弱相互作用，而且它的体积实在太小了，因此很难掌控。
想要成功进行通讯，首先要有一个源头来产生和发射中微子。
这种的话目前有两种方案，其中一种是通过加速器来产生，比如先发射一束高速运动的质子，击中靶子，然后会产生大量的介子，介子是非常不稳定的，很容易发生衰变，而衰变产物正是中微子。
只不过这个方案需要挖隧道，还要建造一个加速器，显然不太现实。
另一种方案就是借用核反应堆，核反应的过程也会释放大量的中微子。
只不过这种方案产生的中微子并没有可控性。
然后还需要一个接收器，目前全世界的中微子探测机构制造的探测器都是非常庞大的，动辄就是方圆几十米，里面安装了大量的装置，就这样能探测到的还是非常有限。
最后来说一说通讯的方案，如果想要进行模拟通讯，就需要通过控制中微子的发射剂量来代表信号强度的大小。
而如果是数字通讯的话，就是通过二进制代码，发射中微子为一，不发射则为零。
这些都是科学家们对中微子通讯的假想，以现在的科技水平想要实现还很难。
而林北看到的那个巨大的装置，显然并不是这几种方案中的任何一种，包括那个蜘蛛机器人身上的中微子发射装置也是非常微小。
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