[科普中國]-二分量中微子理論

宇稱不守恒的現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)之后，人們便用二分量理論來描述中微子，并稱之為“二分量中微子理論”。中微子又譯作微中子，是輕子的一種，是組成自然界的最基本的粒子之一，常用符號ν表示。

中微子是組成自然界的最基本的粒子之一，中微子個頭小、不帶電，可自由穿過地球，自旋為1/2，質(zhì)量非常輕（有的小于電子的百萬分之一），以接近光速運動，與其他物質(zhì)的相互作用十分微弱，號稱宇宙間的“隱身人”?？茖W(xué)界從預(yù)言它的存在到發(fā)現(xiàn)它，用了20多年的時間。

二分量中微子理論由于相對論的要求，旋量粒子的波函數(shù)必需有四點個分量。

因而描述旋量粒子的狄拉克方程是一組四個聯(lián)立微分方程，將波函數(shù)的四個分量不可分割地聯(lián)系在一起。如果旋量粒子的靜止質(zhì)量等于零，那么它就有面固定的螺旋性。這時，就可將狄拉克方程拆成兩個彼此獨立的方程，單用其中的一個便可描述靜止質(zhì)量為零的旋量粒子。這兩個方程里的兩個波函數(shù)各只有兩個獨立的分量，即所謂“二分量”1。

宇稱不守恒二分量波函數(shù)的運動方二程，在正洛倫茲變換和時間反演變換下各自具有不變性，但在空間反射變換中不再具有不變性，因此宇稱在這種理論中不再是一個守恒量。

實驗結(jié)果實驗證明，電子型中微子v的質(zhì)量小于60eV/c2，子型中微子v的質(zhì)量小于0.57MeV/c2兩者都接近于零。而且，實驗表明，在自然界中，v和v是純左旋的，不存在右旋中微子。由于左旋中微子的鏡象是右旋的，右旋中微子不存在的實驗事實便證明了宇稱在弱相互作用中不守恒。

宇稱不守恒的現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)之后，人們便用二分量理論來描述中微子，并稱之為“二分量中微子理論”。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

劉瑞桓 - 高級工程師 - 環(huán)境保護部核與輻射安全中心