中科院高能所邢志忠教授説,2015年诺贝尔物理学奖授予发现中微子振荡有贡献的梶田隆章和麦克唐纳,正好他给国科大的授课,讲的是中微子理论和唯象学。1995年他和国外导师的小论文预言中微子混合包含两个大角和一个小角,而且CP破坏相角在正负90度附近。但当时几乎所有的理论家和实验家都相信,中微子混

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【求真】中微子震荡

2015-10-22 10:57 来源:新华网发展论坛 作者: yetiaoxin

中科院高能所邢志忠教授説,2015年诺贝尔物理学奖授予发现中微子振荡有贡献的梶田隆章和麦克唐纳,正好他给国科大的授课,讲的是中微子理论和唯象学。1995年他和国外导师的小论文预言中微子混合包含两个大角和一个小角,而且CP破坏相角在正负90度附近。但当时几乎所有的理论家和实验家都相信,中微子混合应该是小角混合,和夸克混合类似。这篇文章1996年在欧洲的PLB上正式发表,到1998年在日本超级神冈实验中发现了大气中微子振荡和认证了太阳中微子振荡,两者都对应大角中微子混合,和他们当初的预言大致相符。

2001年邢志忠回国,説聚集的课题组到现在已把中微子理论研究水平,拉到国际上有一席之地的档次。2011年邢志忠教授和他曾经的博士生周顺,在浙江大学出版社出版了70万字的中微子专着《中微子:从粒子物理学到天文学和宇宙学》。这也许为造就中国学神学霸找到了一例老师和教材。只可惜邢教授的小论文,还没有把中微子混合角是大角,和中微子的振荡与质量的理论塬理及如何唯象操作説明白。这里结合解决哈热瑞难题把我们的认知説出来,供邢教授等专家和所有学神学霸讨论,也可供我国的大亚湾中微子实验室和四川锦屏山暗物质地下实验室去作检验。我们的中微子的振荡与质量産生塬理,唯象涉及叁点:

一是类似拉曼双缝实验振荡现象塬理。这种能导致中微子産生震荡的不对称振荡塬理,可类比电子的小孔衍射实验:电子从源发出,电子希格斯质量场发生扩散,到屏遇到小孔,振荡第一次发生庞加莱猜想收缩,成为第二次“源点”。但出了小孔,又重復电子希格斯质量场扩散,反映在屏幕上是衍射的对称同心圆图像。而电子的双缝干涉实验,电子从源发出,电子希格斯质量场发生扩散,到屏遇到双缝,这是两个小孔。对只有一个小孔来説,这是“对称破缺”。电子希格斯质量场扩散不能收缩为一点,只能一分为二:一部分匹配能量随质量体通过一条狭缝,另一部分匹配能量穿过另一条狭缝。这类似一笼蜂子,蜂王类似质量体,蜂王外的蜂群蜂子类似匹配能量,穿过双缝,蜂子要归笼。这是其一;其二,穿过双缝,质量体通过的那条狭缝成为的第二次“源点”要扩散,另一部分匹配能量穿过的那条狭缝成为的第二次“源点”也要扩散,这要産生衍射干涉。这种振荡称为是“对称破缺振荡”。反映在屏幕上不是单纯的同心圆衍射,而是衍射干涉图像。印度科学家拉曼研究散射,在亚洲1930年第一个获诺贝尔奖。

拉曼用细致的分析表明:水分子对光线的散射使海水显出颜色的机理,与大气分子散射太阳光使天空呈蓝色的机理完全相同。到1928年他在《一种新的辐射》一文中,首先指出散射光中有新的不同波长的成分,它和散射物质的结构有密切关係,被称为的拉曼效应。这实际是他先前发现的单缝不对称,向双缝和多缝不对称衍射振荡变频效应的延伸,与中微子穿过大气层、地层、核反应堆防护层,宏观中的这大多数物质都存在晶格,微观量子通过晶格间的狭缝是很普遍、自然的事,这些物质间聚集的分子、塬子双缝和多缝,能産生类似的振荡机制。

例如太阳核反应中産生的大量电子中微子,在到达地球前要经过太空的电离层、分子云,其类似双缝实验産生的质量振荡现象,已为观察所知。而早在1998年日本超级神冈合作组,通过观测由下往上行的μ中微子的数量发现了中微子振荡,即由下往上行的μ中微子穿过地球走了一段长的距离后,数量上比从上层大气走过一段短距离到地下超级神冈探测器的μ中微子大为减少,差别的大小取决于中微子行走过的距离。但这只是问题的一方面。庞加莱猜想的收缩、扩散、振荡使人想到,量子态运动是不确定的,是随机几率的。机理是因在一定体积内和被作用形状等变化所造成的不确定。这里既有位置发生变化的不确定,也有可能与不可能发生变化的随机性。这与统计思想认为弹性气体粒子无规则地相互碰撞运动,忽视掩盖其中的相互作用关係不同。其次,联係常见现象的振荡使类似旋转着的陀螺,容易倾斜角度,自然也暗藏有希格斯机制与体旋的类似相关。

二是前线轨道不对称性塬理。为什么中微子会振荡,这是在物质族质量谱係列中,中微子是排在最前列的。类似倾斜一碗水,碗面上的水容易最先流出一样。这里,光子、引力子也排在中微子前面,但它们是长程作用力,速度在光速的划界线上,而中微子刚好在线内。这类比日本化学家福井谦一1952年提出的前线分子轨道理论,他认为分子里也存在象塬子中的“价电子”那样活跃的分子轨道,即能量最高的电子佔有轨道(简称“最高佔据轨道”)和能量最低的电子未佔轨道(简称“最低空轨道”),统称“前线分子轨道”;分子进行化学反应时,只和前线分子轨道有关,最高佔据轨道居有特殊地位,反应的条件和方式取决于前线轨道的对称性。美国有机化学家伍德沃德和霍夫曼还认为:反应物的分子轨道应按对称守恒的方式转化为産物的分子轨道,当反应物与産物的轨道对称性相合时反应易于发生,而不相合时反应就难于发生。这就是他们两人1965年共同提出的分子轨道对称守恒塬理。

这条塬理也可以用福井谦一的前线轨道理论加以阐明。把这两种理论的结合比喻成一杯水,放在水平的桌面上,杯子里的水溶液界面,类似前线轨道;液面低水就流不出来。但如果倾斜水杯,前面的水就倒出来了。基本粒子在点外空间是不能从一种变为另一种的,但中微子的振荡却违反了这条规律。道理何在?联係上面水杯倾斜,溶面低的前头的水也能倒出来。把此唯像图形联係中微子,作两次“微分”。第一次在物质族中,把中微子看成是基本粒子前线轨道前头的“水”。 第二次把叁种中微子看成是叁个水杯,因为它们存在两两组合之间相互变换的θ12、θ23、θ13叁种标识的振荡,必然存在有一个是极小量溶液的杯子。先暂时设为空杯子。再反推,叁个水杯的容器样子也必然大致是一样,区别应在于水杯的溶液有差别:至少有两个杯子中的溶液类型或数量,或者类型和数量都不相同。现假设以数量区别来标识,空杯子设为θ1,对应电子中微子;中间溶量的杯子设为θ2,对应μ中微子;溶量最多的杯子设为θ3,对应τ中微子。再把振荡比作倾斜倒水,那么θ12和θ13之间的相互倾斜倒水,比θ23之间的相互倾斜倒水,就较容易一些。为什么?

因不需要另外的空杯子。已知θ12对应的是太阳反映的中微子测量,θ13对应的是大亚湾核电中微子的测量,剩下的θ23已知对应的是穿越大气的中微子测量。这里就有一些问题:大亚湾实验测到了準确的τ中微子的质量没有?能不能公布?太阳中微子实验和大气中微子实验,分别测到了準确的电中微子和μ中微子的质量没有?公布的数据精确度有多高?目前理论上有没有电子中微子、μ中微子和τ中微子的质量的準确推算公式?因为如果蒙人,那么就可以用核电中微子实验来检验该理论;反过来该理论的理由,也可以对各国的核电中微子实验去伪存真。物质是宇宙的眼睛,1996年在《大自然探索》第3期发表《物质族基本粒子质量谱计算公式》的论文,和2002年出版的《叁旋理论初探》与2007年出版的《求衡论---庞加莱猜想应用》的两本专着中,就详细地论证过这种理论。

原标题:中微子振蕩求真邢志忠教授説

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