中微子真的能穿透任何物體嗎？

“中微子”的穿透力確實強的嚇人，這也是它最大的特點，但并不是說它就不和任何物質發生反應，只是發生的概率極其低而已。那為什么它的穿透力特別強呢？

中微子

這事其實應該從β衰變聊起，那啥是β衰變呢？其實指的是原子核內的中子在弱相互作用下發生衰變，成為了一個質子和一個電子，還有一個中微子的過程。

當然，最早科學家可都不是這么想的。因為，他們的設備其實沒有那么靈敏，導致他們一直沒找到中微子。然后，他們把反應前后的能量和動量一算，他們就無語了，除了電荷守恒了，能量和動量咋還不守恒呢？

這簡直要顛覆物理學的鐵律“守恒律”，所以當時其實困擾了許許多多的科學家。甚至連一位超神級別的物理學家都栽了跟頭，這就是尼爾斯·波爾。他就提出，可能在微觀世界“能量守恒定律”是不成立的，試圖要用這樣的辦法來解決問題。

不過，還是有明白事的人，他就是號稱“上帝之鞭”的泡利，這個人懟起科學家來眼睛都不眨的，連愛因斯坦每次上臺演講都要瞅一眼泡利來沒來。他就在一次大會上提出。

大家一定要相信在微觀世界里，能量守恒定律同樣是成立的。β衰變的過程中，應該是存在一種小質量的中心粒子，只是我們沒有檢測到，它帶走了虧損的能量。

可能你要納悶了，不是缺失了能量么？為啥泡利提的是質量。實際上，這和很多人的誤區有關，許多人常常認為愛因斯坦的質能方程適用于核物理，講的是“質量轉化為能量”的事情。

實際上，質能方程的適用面特別廣；而且質能方程也可以叫做質能等價，其實說的是質量和能量是一回事，它們其實是一個東西的兩個面，而不是相互轉化的關系。因此，在微觀世界中，為了方便實驗，科學家會把粒子的質量和能量都等價于能量來進行計算。尤其是在高能加速器進行粒子對撞時，探測的就是能量。

科學家就是把狹義相對論中的質能等價和量子力學結合到一起得出了量子場論，提出的粒子物理標準模型的。

我們再回到正題，實際上泡利的堅持是對的，后來費米把他提出的這個粒子命名為中微子。

中微子為什么穿透性那么強

當然光是命名是沒有任何意義的，還得找到才行。可中微子其實一點都不好找。有這么幾點原因：

質量很?。焊鶕碚撚嬎?，中微子的質量非常非常小，小到接近于0，科學家計算發現，中微子的質量上限也就只有電子質量的百分位之一而已。由于靜止質量極其小，導致它的速度可以非常接近于光速。不參與電磁相互作用：中微子是電中性的，也就是不帶電荷的。這就導致它其實不參與電磁相互作用。不參與電磁相互作用有啥用呢？觀測利用的是電磁相互作用：而我們觀測一個物體，本質上利用的就是電磁相互作用，具體的過程和人看東西是一個道理，遠方的物體發出電磁波，然后被我們接收到。最常見的其實就是光，我們接收光的過程，其實就是利用的電磁相互作用，所以，其實光子是參與電磁相互作用的，這也是為什么，你拿東西一檔，光就沒了的原因。這也是為什么光子的穿透力遠不如中微子的原因。

我們說了造成中微子穿透力特別強的原因，現在我們再來說說具體體現出來的效果。我們可以來看三個數據：

我們的身體每秒鐘會有10萬億個中微子穿過，而我們根本毫不知情。中微子在宇宙中走過1億光年的路徑，才有50%的概率和該路徑上的物質發生反應。太陽核心核聚變，每產生3個光子都會伴隨著2個中微子的產生，光子從核心到達太陽表面，平均需要14萬年的時間，這是因為太陽是等離子體，光子會受到各種阻礙，跌跌撞撞地出來；而中微子可以無視一切，直接傳出來，幾秒鐘就穿出來了。

所以，基于上面的描述，我們并不能說中微子并不和任何物質反應，只是反應的概率極其低，導致它的穿透力特別特別強。

中微子也是參與反應的

中微子通常通過弱相互作用發生反應，科學家觀測中微子的方法其實就是利用了這個特點。它會和水中的氫原子核（也就是質子）發生反應，產生一個中子和一個正電子。

這也解釋了為什么中微子探測器總是裝的滿滿的純水，比如：日本神岡中微子探測器，就是地下礦井中裝了5萬噸的純水。

除了會參與弱相互作用之外，中微子還會變身，早期科學家在觀測太陽中產生的中微子時，觀測到的中微子數量一直就只有理論值的1/3，這問題困擾了科學家很長很長的時間。直到2001年，科學家才發現，中微子實際上是有3種，這也就算了，更讓人捉摸不透的是，它們還會相互轉化，這也被叫做中微子振蕩。

正是基于中微子這些奇怪的特性，人們也管中微子叫做：幽靈粒子。我們可以總結一下，中微子之所以穿透力強，是因為質量很小，速度快，電中性，不參與電磁相互作用，而觀測需要利用電磁相互作用。但它也并不是完全不參與反應，它還是參與弱相互作用的，只是概率極其低。所以說，它能穿越任何物體并不十分準確。除此之外，中微子一共存在三種，它們之間還會相互轉化，也被叫做中微子振蕩。