“幽靈粒子”可能是最重元素背后的秘密

大原子需求大能量來(lái)構建?,F在,一種新的量子相互作用模型表明一些最輕的顆粒在宇宙中,至少在一些重元素的形成過(guò)程中可能起著(zhù)關(guān)鍵作用。

美國的物理學(xué)家已經(jīng)展示了亞原子“幽靈”粒子如何被稱(chēng)為中微子可以迫使原子核成為新元素。

這不僅是一種完全不同的構建比鐵重的元素的方法,它還可以描述一個(gè)長(cháng)期假設的“中間”路徑,它位于兩個(gè)已知過(guò)程之間的邊界上,核聚變和核合成。

對于大多數大于氫的元素,溫暖的擁抱一顆又大又亮的星星足以讓質(zhì)子和中子克服它們強烈的需要,將時(shí)間推開(kāi)足夠長(cháng)的時(shí)間,以便其他短程相互作用接管。這種聚變的擁抱釋放了額外的能量,幫助恒星的核心保持溫暖。

一旦原子長(cháng)到大約 55 個(gè)核子的大小——一個(gè)鐵核– 增加額外的質(zhì)子需要更多的能量,而不是聚變過(guò)程所能償還的能量。

熱核經(jīng)濟學(xué)的這種轉變意味著(zhù),只有當額外的中子粘附在核粒子的凝結質(zhì)量上足夠長(cháng)的時(shí)間,使一個(gè)中子衰變并吐出一個(gè)電子和一個(gè)中微子,將其轉化為有資格成為新元素所需的額外質(zhì)子。

中子衰變時(shí)會(huì )轉化為質(zhì)子,發(fā)射電子(e-)和中微子。(感應負載/Wikimedia commons/PD)

通常,這個(gè)過(guò)程是痛苦的緩慢的,在幾十年甚至幾個(gè)世紀的時(shí)間里涓涓細流,因為大恒星內的原子核中子經(jīng)常發(fā)生爭執,獲得和失去中子,很少有人在關(guān)鍵時(shí)刻切換到質(zhì)子罩。

如果有足夠的沖擊力,這種增長(cháng)也可以出奇地快——在幾分鐘內崩潰碰撞的星星.

但一些理論物理學(xué)家想知道是否還有其他途徑,介于慢速或“s”過(guò)程和快速或“r”過(guò)程之間的中間途徑。

“化學(xué)元素是在哪里制造的尚不清楚,我們不知道它們的所有可能制造方式,”說(shuō)該研究的主要作者,威斯康星大學(xué)麥迪遜分校物理學(xué)家Baha Balantekin。

“我們認為有些是在超新星爆炸中制造的,或者中子星合并,其中許多物體都受量子力學(xué)定律的支配,所以你可以利用恒星來(lái)探索量子力學(xué)的各個(gè)方面。

在中微子泛濫的量子性質(zhì)中可能會(huì )找到一個(gè)解決方案,中微子是宇宙中質(zhì)量最豐富的粒子,它們會(huì )溢出到宇宙環(huán)境中。

雖然它們幾乎沒(méi)有質(zhì)量,幾乎沒(méi)有任何手段可以讓人們知道它們的存在,但它們的絕對數量意味著(zhù)這些短暫的“幽靈粒子”的發(fā)射和偶爾吸收仍然對在大質(zhì)量恒星和災難性宇宙事件深處嗡嗡作響的質(zhì)子和中子的預算產(chǎn)生影響。

中微子的一個(gè)奇怪的怪癖是它習慣于在量子模糊中振蕩,通過(guò)切換身份的幾種風(fēng)格當它飛過(guò)空曠的空間時(shí)。

在混沌的核子湯中模擬大量的中微子翻轉和翻騰的味道說(shuō)起來(lái)容易做起來(lái)難,所以物理學(xué)家經(jīng)常將它們視為一個(gè)單一的系統,其中單個(gè)粒子的性質(zhì)被認為是一個(gè)大的、糾纏的超粒子。

來(lái)自喬治華盛頓大學(xué)和加州大學(xué)伯克利分校的Balantekin和他的同事使用相同的方法來(lái)更好地了解新生中子星撞擊周?chē)h(huán)境時(shí)發(fā)出的中微子風(fēng)如何作為核合成的中間過(guò)程。

通過(guò)確定單個(gè)中微子的量子身份在多大程度上取決于這種糾纏態(tài)的程度,研究小組發(fā)現這種幽靈風(fēng)暴可能產(chǎn)生大量新元素。

“這篇論文表明,如果中微子糾纏在一起,那么就會(huì )有一個(gè)增強的元素產(chǎn)生新過(guò)程,即i-過(guò)程。說(shuō)巴蘭特金。

雖然這些數字在理論上加起來(lái),但測試這個(gè)想法是另一回事。

研究地球上“幽靈”中微子的相互作用仍處于起步階段,讓研究人員凝視著(zhù)遠方的太空尋找新方法的證據,將最大的元素結合在一起。

這項研究發(fā)表在天體物理學(xué)雜志.

寶寶起名

本站所有相關(guān)知識僅供大家參考、學(xué)習之用,部分來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng),其版權均歸原作者及網(wǎng)站所有,如無(wú)意侵犯您的權利,請與小編聯(lián)系,我們將會(huì )在第一時(shí)間核實(shí)并給予反饋。
相關(guān)期刊推薦
湖北農機化

湖北農機化

農業(yè)基礎科學(xué) - 省級期刊

現代物業(yè)

現代物業(yè)

合作期刊 - 省級期刊

低碳世界

低碳世界

合作期刊 - 國家級期刊

經(jīng)貿實(shí)踐

經(jīng)貿實(shí)踐

合作期刊 - 省級期刊

種子科技

種子科技

農作物 - 省級期刊

青年時(shí)代

青年時(shí)代

合作期刊 - 省級期刊

科學(xué)與財富

科學(xué)與財富

合作期刊 - 省級期刊

智能城市

智能城市

合作期刊 - 省級期刊

唐山文學(xué)

唐山文學(xué)

中國文學(xué) - 省級期刊

綠色環(huán)保建材

綠色環(huán)保建材

合作期刊 - 省級期刊

大眾科學(xué)

大眾科學(xué)

合作期刊 - 省級期刊