“小身材”也擁有大能量 科學家首次借中微子為地球“稱重”

據(jù)英國《科學新聞》雙周刊網(wǎng)站5日報道，中微子是可以直接穿越整個地球的亞原子粒子，“小身材”也擁有大能量?，F(xiàn)在，物理學家首次借助中微子測量了地球的質(zhì)量，并對地球內(nèi)部的情況進行了探測，研究了從地殼到地核密度的變化。

來自西班牙微粒子研究所的3位物理學家在5日出版的《自然·物理學》雜志報告稱，通常情況下，科學家通過量化地球的引力以及研究穿透地球的地震波來確定地球的質(zhì)量和密度。而現(xiàn)在，他們僅利用中微子，對地球?qū)傩赃M行了完全獨立的測試。利用南極“冰立方”(IceCube)中微子天文臺數(shù)據(jù)所獲得的新結(jié)果，與傳統(tǒng)測量結(jié)果相吻合。

在最新測量中，研究人員對高能中微子進行了詳細觀測。高能中微子由來自太空的質(zhì)子和其他高能粒子撞擊地球大氣層時產(chǎn)生，其可以穿過整個地球。高能中微子在行進途中停留的頻率，會揭示它們所穿過物體的密度。

從不同角度到達“冰立方”探測器的中微子會展示地球不同層的情況。例如，來自北極的中微子在到達南極之前會穿過地殼、地幔和地核;但從另一個角度到達探測器的中微子可能只穿過地殼。通過測量不同角度中微子的數(shù)量，研究團隊推斷出地球不同部分的密度，最終得出了地球的“體重”。

盡管最新方法并未獲得有關地球的任何新發(fā)現(xiàn)。但研究人員指出，這一方法有望幫助科學家厘清是否地球的所有質(zhì)量都來自普通物質(zhì)。也許一些質(zhì)量要歸因于某些會避開中微子的物質(zhì)，比如暗物質(zhì)。科學家認為，暗物質(zhì)必須存在，才可以解釋他們在測量其他星系時觀察到的質(zhì)量缺失。如此，中微子可以幫助物理學家確定地球上是否存在這樣的暗物質(zhì)。(劉霞)

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