中微子的来历

中国古代有一个美丽的传说。宇宙变成了一片混乱。然后盘古创造了世界，世界成形了。当然，这只是一个神话，不是科学。

根据现代科学的理解，我们生活的宇宙诞生于大约150亿年前的大爆炸中。宇宙在大爆炸前和大爆炸前10-43秒内是什么样的？对当前的科学没有评论。我们所知道的是，大爆炸后10到负43秒，宇宙密度高达每立方厘米10到49克，温度为10到32摄氏度。

那时，世界上的物质是我们还不知道的粒子。片刻之后，出现了大量我们今天知道的“粒子”，其中一个叫做“中微子”。它们不带电荷，质量很小，与其他粒子的相互作用很弱，并且在太空中飞行很长时间。还有一些其他的粒子，由于它们强烈的相互作用，随着宇宙温度的降低，它们逐渐凝结成原子、分子和行星。大约50亿年前，太阳和太阳系形成了，包括地球。

在微观世界中，中微子一直是无处不在、不可预测的过客。产生中微子的方式有很多，比如恒星内部的核反应、超新星爆炸、宇宙射线与地球大气层的碰撞，以及地球上岩石等各种物质的衰变。由于中微子和物质之间的相互作用极其微弱和难以捉摸，人们对中微子的理解仍然很肤浅，甚至其质量也不清楚。

虽然单个中微子的质量可以忽略不计，但它在宇宙中的数量非常大，平均每立方厘米300个，其密度与光子相似，比所有其他粒子多几十亿倍。它的质量与否与人类生活的宇宙将如何进化有关。科学家们现在同意两种情况:一种是宇宙会像现在这样永远膨胀，另一种是膨胀到一定程度后会在自身重力的作用下收缩，哪一种情况会发生取决于宇宙的总质量。如果总质量小于某个临界值，宇宙本身的引力就不够大，而前者就会发生。相反，后者会发生。如果中微子有一个静止质量，它们的总质量将是惊人的，影响宇宙总质量和临界质量之间的对比，即决定宇宙是膨胀还是收缩。

此外，从行星内部发出的光很难穿透这个巨大的行星。我们观察到的星光和阳光只是从行星表面和太阳发出的光。只有中微子能畅通无阻地给我们带来来自行星内部和太阳的信息。