以下文字资料是由(历史认知网 www.lishirenzhi.com)小编为大家搜集整理后发布的内容，让我们赶快一起来看一下吧！
摘要：[物理学中18个最大的未解之谜]这些难以捉摸的放射性衰变之一实际上从未见过，但物理学家们真的希望能找到它。如果物理学家能够在现实世界中发现这种衰变，这将违反物理学的基本规则之一，并引发一场寻找新衰变的竞赛。但是有一个假设的双β衰变，它不发射中微子。考虑到他们实验的规模和他们记录的时间长度，他们估计双β衰变发生的半衰期不少于10^23年，是目前宇宙年龄的一万多亿倍。
将一种元素转化为另一种元素（当然，通常是黄金）是炼金术士在过去狂热的梦想和幻想的产物。事实证明，大自然总是在没有我们任何帮助的情况下这样做——虽然通常不会变成黄金。
这种称为放射性的自然炼金术，是在一种元素衰变时发生的，这样做会转化成另一种元素。
通过研究一些最稀有的衰变，我们可以得到一些最基本的物理学-物理学如此基础，可能超出了我们目前的理解。[物理学中18个最大的未解之谜]
这些难以捉摸的放射性衰变之一实际上从未见过，但物理学家们真的希望能找到它。被称为无中微子双β衰变，意味着放射性元素会吐出两个电子而没有其他东西（甚至不是幽灵般的、没有电荷的、几乎没有粒子的中微子）。如果物理学家能够在现实世界中发现这种衰变，这将违反物理学的基本规则之一，并引发一场寻找新衰变的竞赛。
但对无中和双β衰变的爱好者来说是个坏消息：最近发表的最长时间的实验结果没有显示出这一过程的迹象，这意味着如果这只独角兽过程确实发生了，这是难以置信的罕见。而我们现在唯一的答案就是继续挖掘，祈祷。
放射性残留物要理解无中和双β衰变的重要性，我们必须回到一个多世纪前，到19世纪末，首先要了解什么是放射性衰变。正是技艺高超的欧内斯特·卢瑟福发现了有三种不同的衰变，他称之为α衰变、β衰变和γ衰变（为什么不这样说呢？）
每一种衰变都会产生不同的能量发射，卢瑟福发现，所谓的“β射线”可以在某种金属中传播相当长的一段路停车前的床单。后来的实验揭示了这些射线的本质：它们只是电子。所以一些化学元素（比如铯）正在把自己转变成其他元素（比如钡），在这个过程中，它们吐出了电子。给什么？[6个你从未听说过的重要元素]
在我们弄清楚了元素是由什么构成的（称为质子和中子的微小粒子）、质子和中子是由什么构成的（甚至称为夸克的较小粒子）以及这些实体在原子内部如何相互对话（强子和中子）之后，几十年内答案不会出现弱核力量）。我们了解到，在一时兴起的情况下，中子有一天会决定成为质子，并在这个过程中释放出一个电子（一度被称为β射线）。因为中子变成了质子，而质子的数量决定了你是什么样的元素，我们几乎可以神奇地将元素转化为其他元素。
保存轻子使这种转化发生，中子必须改变它的内部结构，它的内部结构是由称为夸克的更小的特征组成的。特别是，一个中子有一个“上”夸克和两个“下”夸克，而一个质子有反夸克——一个“下”夸克和一对“上”夸克。所以要把一种元素转变成另一种元素，同时产生β辐射，我们需要把这些夸克中的一个从下往上翻转，宇宙中只有一种力量能够做到这一点：弱核力。[7关于夸克的奇怪事实]
事实上，这几乎就是所有的弱力：它将一种夸克转化为另一种夸克。所以，弱力起作用，下夸克变成上夸克，中子变成质子，元素变成另一个。
，但物理反应都是关于平衡的。以电荷为例。假设我们从一个中子中性开始。最后我们得到一个带正电荷的质子。这是一个不不，所以需要平衡一下：否定带电电子。
还有另一个平衡动作：轻子总数必须保持不变。轻子只是一些最微小的粒子（如电子）的奇特名称，而这种平衡行为的奇特术语是“轻子数守恒”，就像电荷一样，我们必须平衡故事的开头和结尾。在这种情况下，我们从零轻子开始，但以一个结束：电子。
什么平衡它？另一个新的粒子在反应中产生，一个反中微子，它被认为是负的，平衡了一切。
谁需要中微子这是个转折点：可能有一种β衰变，根本不需要中微子。但这不违反轻子数守恒定律吗？为什么，是的，它会，而且它将是可怕的。有时两个β衰变可以同时发生，但它基本上是两个规则的β衰变同时发生在同一个原子内，虽然很少有人感兴趣，吐出两个电子和两个反中微子。但是有一个假设的双β衰变，它不发射中微子。只有当中微子是它自己的反粒子时，这种 ... 才有效，这意味着中微子和反中微子是完全相同的东西。在我们目前对所有粒子的知识水平上，我们真的不知道中微子的行为是否是这样的。
在这种所谓的无中微子双β衰变中，有点难以描述确切的内部过程，但你可以想象，产生的中微子在逃避反应之前与自己相互作用。在没有中微子的情况下，这个假设的反应产生了两个电子，而没有其他电子，因此违反了轻子数守恒，这将打破已知的物理学，这将是非常令人兴奋的。因此，人们开始寻找类似的东西，因为第一批这样做的人肯定会获得诺贝尔奖。几十年来，许多实验来来往往，运气不佳，这意味着，如果这一过程存在于自然界，它一定非常非常罕见。“KdSPE”“KDSPS”有多罕见？在最近的一篇论文中，先进钼基稀有工艺实验（AMoRE）的研究小组公布了他们的第一个结果。这个实验用，你猜的，很多钼来寻找无中和双β衰变。你猜怎么着？是的，他们没有看到任何腐烂。考虑到他们实验的规模和他们记录的时间长度，他们估计双β衰变发生的半衰期不少于10^23年，是目前宇宙年龄的一万多亿倍。
是的，很罕见。
这是什么意思？这意味着如果我们想在这个方向上找到新的物理学，我们将不得不继续挖掘和观察更多的衰变。
最初发表于《生命科学》。
宇宙中最奇怪的12个物体，9个比π图像还要酷的数字：在世界顶尖的物理实验室里，保罗M萨特是俄亥俄州立大学的天体物理学家，《问一个太空人和太空电台》的主持人，《你在宇宙中的位置》的作者
特别申明：本文内容来源网络，版权归原作者所有，如有侵权请立即与我们联系（devmax@126.com），我们将及时处理。