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自在中子寿数时间短,两种丈量成果却相差8秒钟,为什么?

admin 2019-10-29 245人围观 ,发现0个评论

自由中子寿命短暂,两种测量结果却相差自在中子寿数时间短,两种丈量成果却相差8秒钟,为什么?8秒钟,为什么?

文/袁玉刚 图/来自互联网

1932年,英国物理学家詹姆斯查德威克首次发现了中子,并为此获得诺贝尔奖。自由中子的寿命不到15分钟。因为中子通过衰变,化作一个质子、一个电子和一个反中微子,所以监测一束中子流,看看有多少质子,就能计算出中子的寿命。

图1 中子衰变图

2008年,法国和俄国科学家用保温瓶储存超冷中子,过一段时间后统计中子数量,联合实验结果自在中子寿数时间短,两种丈量成果却相差8秒钟,为什么?是:878.5秒,正负1秒。30年来,美国马里兰州盖瑟斯堡国家标准与技术研究所(NIST)和日本质子加速器研究中心(JPARC)用一个电磁陷阱诱导和围捕质子流来测量中子平均寿命为885.4秒,正负3.1秒。“数中子”方法和“数质子”方法两种相当精确的方法得出的结果却相差近8秒。

对于人们来说,8秒算不了什么。但对于醉心于数学计算的科学家来说,失之毫厘谬之千里。如果计算宇宙大爆炸之初的粒子活动,两种计算结果就会大相径庭。因为科学家们笃信,宇宙大爆炸20分钟之内,婴儿宇宙中的质子和中子是自由粒子。

2019年4月15日,《自然科研》网站撰文讨论这一问题。在《中子能活多久?物理学家走近几十年的难题》中引述了科学家的意见——“‘我们不知道为什么它们会有所不同。’NIST的物理学家沙农胡格海德说,‘我们真的需要理解并消除这种差异’。”

那么究竟是什么原因造成了这两种不同的测量结果呢?我认为,是速度,是中子的速度。

用一个保温瓶储存超冷中子,过一段时间后统计中子数量,测出中子的寿命是87自在中子寿数时间短,两种丈量成果却相差8秒钟,为什么?8.5秒。用一个电磁陷阱诱导和围捕质子流测量的中子平均寿命为885.4秒。超冷中子的寿命比自由中子的寿命短8秒,是因为自在中子寿数时间短,两种丈量成果却相差8秒钟,为什么?超冷中子的速度已经远低于自由中子,其衰变的速度自然快一点。理解了这一点,就能理解有限的宇宙了。

与此相似的还有缪子。

至于数学计算应该用哪个数据?我认为,自由中子的寿命应该用885.4秒。但是,宇宙之初没有自由质子和女人妖中子、电子,只有暗物质和氢原子。氢原子聚变才产生中子、质子、电子及其它粒子。

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