在β衰变的过程中,放出的粒子中,除了质子和电子:“中微子”。

来源: marketreflections 2010-11-17 17:18:56 [] [博客] [旧帖] [给我悄悄话] 本文已被阅读: 次 (1957 bytes)
1928年,物理学家面临困境,在中子转变为质子放出电子的过程(β衰变)中,能量似乎并
不守恒。


结过婚的女人是很清楚的,家里有多少钱。如果老公把家里的钱偷偷拿给外面的“野女人”
花,那么钱的数目就会显得很不守恒。

三体运动可以解释这一切,于是,泡利在1930年认为,在β衰变的过程中,放出的粒子中,
除了质子和电子,还有一个看不见的“野女人”在花家里的钱,这个在暗处的“野女人”被
称为“中微子”。在泡利这个解释之前,玻尔也有一个解释,玻尔认为,在微观过程中,比
如β衰变中,能量守恒定理是失效的,换句话说,家里的钱本来就不守恒——爱因斯坦听说
这件事情后,心想,你们都没有吃过狗屎,我爱因斯坦吃过,那就是我看到过玻尔的能量不
守恒定理。爱因斯坦写信给别人说:“如果玻尔是对的,能量不守恒,那我宁愿成为一个鞋
匠。”



泡利引进的中微子根本就没有被观测到!! 这个偷偷花家里钱的小情人是很会捉迷藏的,
她人藏起来了,但钱照花不误。并且她花钱的数目是非常随机的,今天花100,明天花200,
后天化500,大后天化50,根本没有一个特征谱,也是一条很光滑的连续谱!!

泡利描述β衰变的方程如下:
n=p+e+v
n是中子,p是质子,e是电子,v是电子中微子。



根据量子力学的角动量合成规律,很显然,这四个粒子都是自旋为1/2的费米子。

并且电子和中微子不可能一开始就呆在原子核里面。(用海森堡不确定性原理就可以计算,
原子核尺度里不可能有自由电子。)


(4)

费米对这个问题很感兴趣,因为β衰变电子的连续谱曲线必须得到完整的解释。——在本书
中,读者们会发现,凡是曲线,背后都是有来历的,对一些实验曲线的解释方法有2种,一
种是现象学的(比如开普勒三定律),一种是原理性的(比如牛顿万有引力)。




在漫长的6年中,费米写出了这四个费米子相互作用的有效理论,这个量子理论的手法完美
得解释了β衰变电子的连续谱。这是薛定谔解出氢原子能谱以后量子理论最伟大的胜利。
费米在这时候奠定了他的新罗马帝国的教皇地位,这个地位不可动摇,因为他深入到了原子
的核心。


费米在万紫千红的花丛中看见花蕊的秘密。他感觉很高兴,对塞格雷说:“我完成这件事情
,将活在人们的记忆里。”
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