中微子:时刻穿透我们的身体
李竞:刚才我说了世界末日这个命题是一个伪命题。你光说他是一个伪命题,没有说服力,至少电影编剧们对2012年造成了影片中所说的天崩地裂、大灾难都有自己的说法。如何解释这些说法呢?
首先来看25800年这个周期是怎么回事。25800年太阳纪这个周期对于近代天文学家一点都不陌生。地球除了公转、自转之外,第三个运动是我们的自转轴像陀螺一样旋转,这旋转一周精确测定的是25800年转一圈。
我们地球自转轴时时刻刻在变动。今天我们自转轴指向北极星,过一个小时就不在这里了,元朝时候不是这个指向,唐朝时候也不是这个指向,等下次再回到这个指向,要在25800年以后。但是玛雅人怎么知道的呢?无论玛雅人还是中国人,古代天文学家编造历法的,都知道这样一个长度,这样一个周期。
我们不知道这个周期怎么来的,但是通过天象知道有这样一个周期,这样一个周期一定要把它加到我们的历法中做一个改正项,否则的话,历法就不精确了。地球自转轴造成的结果,中国给它一个固有的名词叫岁差。每一岁都要加上一个改正量。这个岁差的确定值,无论是玛雅文明还是中国古代的文明早就定好了。所以在八世纪成立了玛雅太阳纪石柱的时候,就知道这个。只是那个时候的人谁也不知道它为什么是这样的。只知道有这么一个量必须要加进去,否则的话,历法就不精确了。
电影编导要推测在第五太阳纪的最后一天会有什么天象。近代天文学家的研究结果,使电影编导大吃一惊。这一天要出现一个非常特殊的天象。我们都知道地球围绕着太阳公转,所以,从地球上去看太阳,太阳在天空中走一条线,一年走一圈,这叫做黄道。在每年的12月21日这一天都是冬至,而冬至日地球就走到围绕太阳的公转轨道的某一点。而在2012年12月21日冬至日那个时刻,太阳的背后正好是银河系中心的方向(第二天就不是了,虽然也是银河系中心,就不是2012年那个点上了)。
而银河系中心的那一点上有什么呢?这一点在上个世纪九十年代还都不清楚,到了二十一世纪初,特别是通过哈勃空间望远镜,确定知道银河系中心那点上有一个黑洞。这个黑洞主要通过哈勃空间望远镜来测量出它的质量是400万个太阳质量。大小很小,从地球上来看绝对是一点,你分辨不出来它的圆面,但是它的质量是400万个太阳质量,这都集中在一个非常小的空间,这密度大到里面的一切信息都出不来。
网友问,你看不见它,怎么知道它是黑洞,又怎么知道它是400万个太阳质量。天文学家有一个办法,虽然看不见这一点,但可以研究周围天体的运动。中间这一点虽然我们看不见它,但它的引力在这里表现,有质量就有引力,它的引力决定了周围的天体以什么样的速度、什么样的姿态围绕着它转。这就是哈勃天文望远镜的贡献。通过这一点周围的其他天体的运动算出来那个质量是大到了400万个太阳质量。
因此电影编剧就说,在那个时刻,由于太阳背后是一个大质量的黑洞,这个黑洞的引力发威使得太阳爆炸,从而发出一种粒子叫做中微子。这里给观众两个下马威:一个大质量的黑洞;第二个是,太阳出现了太阳中微子。由于背后黑洞的影响使得太阳爆炸发出了太阳中微子,射到地球这里,地球受不了,地球内部发热,热量达到一定程度,就失去任何平衡,比火山还激烈,比地震还激烈的,就是整个爆炸——就像影片出现的那样灾难。
中国科普博览网王芳:中微子是不是就是普通老百姓说的太阳耀斑?
李竞:不是。在这里非常简短的说说这个事情。是上世纪物理学家预言,宇宙中应该有一种,质量非常小,小到什么程度不知道,可能比电子还小,但是它和电子还不一样,它不带电。1933年,一个大物理学家就给它起名字叫中微子,中代表中性,它不带阴电也不带阳电,不带正电也不带负电。其次,它的质量非常小,所以叫做微子。
后来到了五十年代证明中微子确实存在。在五十年代的时候,天文学家已经确认一切恒星的能源来自于热核反应,核聚变,就是氢弹原理,物理学家利用了氢变成氦放出能量这个原理——就是核聚变。太阳的光和热哪来的,不是烧煤,而是内部在高温高压情况下达到那样一个环境,就是产生了氢变氦的核聚变。有朝一日如果我们真正能够达到可控核聚变的话,那就有取之不尽、用之不竭的能源,我们就不用再依靠石油了,就有人造小太阳了,有朝一日人类的高科技一定能够做到这一点。现在我们还赶不上太阳。
在太阳的核聚变中产生了中微子。太阳中微子一个非常大的特征是,它几乎跟任何物质都不起作用,谁也拦不住它。核聚变一下子产生了中微子,中微子带了一部分能量跑出来的。几乎是以光速跑出来了,跑出来以后就到了地球,地球拦不住它,就穿堂而过,到了我这里,就从我这里穿堂而过。不知道有多少个太阳中位子从我们身上穿过,到了地表,到了地心,从那边又出去。大量的中微子在宇宙中充斥着,只是我们感觉不到。所以,电影中所说的黑洞引起了太阳爆炸,太阳爆炸产生了中微子,太阳中微子又到达了地球这里,把地球搅热了,破坏了平衡,天崩地裂。这件事情完全错的。