第667章 中微子现!震撼全场!四费米子理论(1/2)
第667章 中微子现!震撼全场!四费米子理论!首个弱力理论!
在大佬们的注视下,泡利从容地走到圆桌前方。
在如此超逼格会议室的加持下,哪怕是泡利这样跳脱性格的人也变得沉稳起来。
他向在场众人点头示意后,便开始了自己的报告:
“今天我的演讲内容是关于β衰变的一些思考。”
“卡文迪许的查德威克博士,曾经在β衰变实验中,发现了一个很奇怪的现象。”
接着,泡利再次简单叙述了关于电子能量连续的问题。
在场的都是物理大佬,即便不是专门研究β衰变的,也很容易理解。
“所以,这里就有一个矛盾。”
“为什么中子衰变产生的电子,其动能不是一个固定值,而是一个连续值呢?”
“而且这个值还远远低于理论上电子的动能值?”
“这意味着有一部分能量消失了。”
“我查阅了近几年的所有相关论文,目前还没有找到合理的解释。”
这时,主持人郎之万忽然说道:
“我记得玻尔教授曾用能量不守恒解释这个问题。”
泡利点点头。
“没错,但这个解释并未得到承认。”
“有点太惊世骇俗了。”
泡利这些年也经常去玻尔的理论研究所,两人关系很好。
所以,他可以开个小玩笑。
玻尔露出一丝无奈的笑容。
当初就因为这个事情,他还被很多人嘲笑。
“玻尔教授总想搞个大新闻。”
泡利继续说道:
“所以,我今天给出了一个全新的解释。”
哗!
众人皆是一惊!
在大家看来,泡利这小子虽然嘴毒了点,但实力却是杠杠的。
而且他不仅喜欢质疑别人,同样也严格要求自己。
在布鲁斯会议这样的高端场合下,他要给出一个遗留问题的答案,必然是经过了深思熟虑。
至少他自己被说服了。
而且β衰变问题,事关弱力,极其重要。
目前量子场论的思想,在应用到强力、弱力、引力上时,遇到了难以想象的困难。
所有大佬都被折磨的睡不着觉。
实在太难了。
所以,如果弱力领域有突破,绝对是一件大喜事。
在众人的期待下,泡利说道:
“布鲁斯教授认为,中子在发生β衰变后,会生成一个质子和一个电子。”
“但我认为,中子还会额外生成一个新的粒子!”
“正是这个粒子带走了消失的那部分能量,转换成其自有的动能!”
“如此一来,就能解释β衰变的问题。”
轰!
话音刚落,房间内顿时一阵惊呼!
泡利如此大胆,竟然预测了一个新的粒子!
海森堡闻言,神色震动!
泡利师兄沉寂了好几年,终于要再次一鸣惊人了吗?
“我了解他的性格,他绝对不会胡乱猜测。”
不过在场的毕竟都是大佬,能沉得住气。
众人知道泡利一定还有下文的阐述。
果然,他继续说道:
“我假设这个新粒子的质量和电子差不多。”
“这样它带走的动能就可以符合要求。”
“从电荷守恒的角度看,新粒子不带电,是一种中性粒子。”
“而且从自旋守恒的角度,也能分析出必须存在这样一种粒子。”
接着,泡利便将准备的内容细细阐述。
众人听完之后,无不心头震撼。
引入了这个新粒子之后,可以完美解决β衰变的问题。
一时间,所有人议论纷纷。
李奇维看着泡利的演示内容,微微一笑。
真实历史上,泡利在1930年提出的这个新粒子,就是大名鼎鼎的幽灵粒子“中微子”。
一开始,泡利把这个新粒子,称为“中子”,因为它是电中性的。
但是1932年,查德威克终于发现了质子-中子模型中的中子,两者名字冲突了。
后来,费米把名字改成了“中微子”,意为更微小的中性粒子。
因为经过研究发现,中微子的质量并不是如泡利猜想的和电子相当,而是仅有电子质量的百万分之一。
在当时,电子是已知的最小质量的粒子。
中微子的质量比电子还小那么多,哪怕在粒子物理学领域,都足以称得上“微小”了。
这也导致,中微子这个粒子自从被提出后,物理学界一直没有找到它的踪迹。
质量小还不带电,很多探测方法和手段都不能使用。
然而,华夏物理学家王淦昌,却在1942年,提出了一个非常巧妙的探测方法。
他利用反β衰变来探测中微子。
正常的β衰变的核反应公式是:n→p+e+v(n:中子;p:质子;e:电子;v:中微子)。1
那么聪明的你,肯定想到了,反β衰变的核反应公式就是:p+e+v→n。2
恭喜你,答错了。
这里要重点说明一下。
公式1中的中微子,其真正严格的学名应该是:反电子中微子。
所以,正β衰变的过程是,一个中子,生成了一个质子、一个电子和一个反电子中微子。
为什么会生成一个反的中微子呢?
前面提到过,在粒子物理学领域,有非常多的守恒原理。
而【轻子数守恒】就是其中一种。
由于电子是一种轻子,轻子数为1,所以方程右侧必须要有一个反轻子,轻子数为-1。
这样一来,右边的轻子数为0。而左边是中子,轻子数也为0。
两者守恒。
所以,生成的中微子必须是反中微子。
这时,好奇的你又问了:
“那为什么叫反【电子】中微子呢?”
“为什么不直接称反中微子?”
这是因为,在标准模型中,轻子一共有12种类型。
其中三个类型分别是:电子e,渺子μ(相当于大号电子),陶子t(相当于超大号电子)。
所以,你可以直接理解为,有三种型号的电子。
而这三种电子,都有分别与之对应的中微子,分别是:电子中微子ve,渺子中微子vμ,陶子中微子vt。
这六种轻子,又分别有对应的反粒子:
反电子、反渺子、反陶子、反电子中微子、反渺子中微子、反陶子中微子。
这12种粒子就是标准模型中的12种轻子。
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