Gravity, 重力
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太陽內部能夠產生中微子的幾種核反應。從左到右分別為中微子的來源、核反應方程、中微子的流量、能量範圍

太陽中微子問題是測量到的太陽中微子流量與理論計算相比出現缺失的問題。20世紀60年代晚期,美國南達科他州礦井中的Homestake實驗首次測量了太陽產生的中微子的流量,發現大約只有根據標準太陽模型計算出來的三分之一。1980年代,日本的神岡探測器也發現了類似的現象。

針對太陽中微子的缺失問題,人們首先想到的是修改標準太陽模型。如果測量到的中微子流量是準確的,那麼要求太陽核心的溫度比標準太陽模型中的溫度低,而日震觀測發現實際溫度與標準太陽模型符合得很好。此外,無論怎樣調整太陽標準模型都無法符合觀測得到的中微子能譜,對模型進行任何調整都會令矛盾增多。

另一種解釋是中微子振盪,即中微子在傳播到地球途中發生了轉換。中微子有三種,分別是電子中微子、μ子中微子和τ子中微子。粒子物理學標準模型預言,中微子是沒有靜止質量的粒子。如果三種中微子之間可以相互轉換,那麼意味着中微子是有質量的,這將對粒子物理學的許多基本觀念提出挑戰。

1998年,日本的超級神岡探測器首次發現了中微子振盪的確切證據,表明μ子中微子轉換成了τ子中微子。2001年,加拿大薩德伯里中微子天文台發表了測量結果[1],探測到了太陽發出的全部三種中微子,其中35%是電子中微子。三種中微子的總流量與標準太陽模型的預言符合得很好,解決了先前觀測到的太陽中微子缺失問題。Homestake實驗的領導者雷蒙德·戴維斯和神岡探測器的領導者小柴昌俊獲得了2002年的諾貝爾物理學獎

參考文獻[ | ]

  1. Ahmad, Q.R. et al., Physical Review Letters, 87, 1301. NASA ADS

hu:Napneutrínó probléma it:Problema dei neutrini solari pl:Problem neutrin słonecznych

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