因β衰败中出现能量不守恒，中微子概念被引出

在很多人的朴素认识中，物质的能量是守恒的，比如在家里做挂面，如果不考虑水蒸气的散失，那么煮好的挂面，加上内部在锅里吸收到的水，再加上锅中剩余的水。

会等于在还没有煮挂面之前锅中的水，加上即将煮的挂面的重量，除非是有一种看不见的小偷，或是其他能量的释放，才会导致重量不相等。

在物理学中，能量一直是守恒的，它既不会凭空消失，又不会凭空产生，只会从一个地方转移到另一个地方。

比如日常使用的燃气，在点燃之后开始燃烧，然后用它来加工锅中的水，只需要等待一会儿，锅中的水便会烧开。

而在燃气计费表上，会记录你使用了多少燃气，使用煤气也是同理，用着用着就用完了，然而它产生的热量可以做很多顿热气腾腾的饭。

还有在很多的加工锻造工厂中，一些做好的成品会放在外面，通常要放上好几年，这是为了消除内部的应力，这些应力都是当初加工捶打时带来的。

上述的种种，都符合物理学中的能量守恒定律，但是有人说物理学就像是衣服，会根据不同的场景，发现不同的物理规律。

比如日常生活中所使用的一些物理定律，在一些地方不是那么好用，于是开始了各种修修补补，最为典型的量子物理，曾经经历了许多的争议。

但凡事总有例外，早在20世纪初，那时人们还在探索物理学，有人做实验时发现，物质在β衰变过程中，释放出的由电子组成的β射线能谱是连续的，没有什么问题。

但是，电子只带走了能量的一部分，有一部分能量失踪了，对于失踪的这部分能量，可以说是难坏了一种物理学家。

甚至在当时还有物理学界的大拿认为，能量守恒定律在β衰变中失效了，直到在1930年，物理学家泡利提出了一种假说。

在β衰变过程中，那部分丢失的能量，是一种新粒子带走的，并将这种粒子命名为“中微子”。

那时的泡利认为，这种中微子原本便存在于原子核中，并且是在静止时质量为零，为电中性，与光子有所不同。

后来，物理学家们相继完善这个定理，并开始了对中微子源源不断的探，终于，莱斯因和柯万通过实验，探测到了中微子。

随着科技的发展，中微子探测器的设计越来越先进，使得科学家们能够更精确地捕捉到这些微小的粒子。

之后，只要和中微子扯上关系很大关系的发现，都能拿到各种奖项，包括学术界非常的有名的诺贝尔奖。

中微子有三种类型：电子中微子、μ中微子和τ中微子，这三种中微子之间可以相互转换，这种现象被称为中微子振荡。

这一奇特现象的发现为科学家们提供了深入了解宇宙基本规律的新视角，科学家们还发现，中微子几乎不与任何物质发生作用。

奇特的是，这种中微子可以轻松穿越各种行星和天体，想要探测到这些中微子，十分的困难，更别提搞懂这些中微子是从哪里来的。

但，在遥远的NGC 1068星系，距离地球大约4700万光年，天文学家首次明确地探测到了中微子，这标志着一项重大发现的开始。

这次探索是非常困难的吗，因为在NGC1068星系的中心，有一个十分巨大的黑洞，而发现的中微子正是在黑洞的不归点外面发现的。

这个区域被称为事件视界，是一个十分特殊的区域，凡是穿过这个区域的任何物质，都将被黑洞吸走，回不去了，因此会被称为不归点。

并且，在这个黑洞附近，还有着一个吸积盘，并且那个星系中布布满了星际尘埃，加上高温、高亮，让还很多信号都被遮挡和吸收，因此探测可以说是困难重重。

中微子的独特优势就显现出来，它们能够穿透尘埃，被南极的冰立方中微子探测器截获，这也正是中微子的特性。

因为中微子不携带电荷，个头小，质量极轻，甚至近乎无质量，这种独特的性质使得中微子能够在宇宙中自由穿行，轻易穿越地球而几乎不与之发生任何相互作用。

中微子看似无形，它们却无处不在，时时刻刻与我们共存，虽看起来小，它却拥有自旋，这是一种基本的量子力学性质，赋予了它们特定的内在角动量。

冰立方天文台位于南极，是一个大型中微子探测器，利用纯净冰作为检测介质，通过观测中微子与冰中的原子核相互作用产生的蓝光来捕捉来自宇宙深处的中微子信号。

这个庞大的实验装置深埋于冰层之下，偶尔会捕捉到中微子与冰层原子的碰撞，从而产生可探测的信号。

冰立方天文台在2011至2020年间累积探测到数百万个中微子事件，其中真正来自宇宙的只有几百个，这一成就标志着人类对宇宙深处的探索又迈出了重要一步。

在这十年间，冰立方天文台记录了大量的中微子事件，但只有少数几个是来自于宇宙的，而在这些所探测到的中微子中，有79个都是来自NG 1068星系方向。

这是因为地球自身也会产生大量的中微子，如太阳和大气中的粒子反应等，这给科学家识别和区分宇宙来源的中微子带来了挑战。

天文学家们推测，这些高能中微子可能源自黑洞周围湍动的电离气体，以及由扭曲磁场形成的高速喷流。

这些喷流携带了巨大的能量，并以接近光速的速度向外喷射，在此过程中产生了高能中微子。

这项不仅揭示了中微子的来源，还暗示着可能存在更多的类似NGC 1068这样的活跃星系也在释放中微子。

近十几年来，中微子在天体物理方面不发展，并且解决了非常多困扰人们的问题，比如太阳和大气中的中微子消失。

被证实，中微子可以在它的三种形态之间不停的切换，这种情况只有在中微子有质量的情况下发生，该现象被称为中微子振荡。

同时，这也打破了以前泡利提出的中微子，没有质量的概念，但是我们并不知道中微子的质量是多少，因为它的绝对值并不敏感。

中微子虽小，甚至是连之质量都不清楚，却是宇宙学研究中的一个关键因素，如果能够精确地计算出其质量，将对理解整个宇宙的质量构成产生深远的影响。

来自：文 | 晚城