中微子的穿透力基本上是粒子中的战斗机，最厉害的。

粒子的穿透力如何，和它能够产生的相互作用有关，还和它的能量、速度、质量等有关。比如光子，虽然静止质量为零，速度最快为光速，但是光子是电磁场的量子，很容易发生电磁相互作用。一束光发射到物体上，要么被反射、要么被折射、要么被吸收，因为材料中充满电子、质子等大量产生电磁力的粒子。光子中，能量最高的γ射线穿透力最厉害，需要用厘米厚的铅板才能挡住。对于带电粒子，比如电子，它的速度最快也能接近光速，但是穿透力比较有限，同样是因为电磁相互作用力的原因。例如α粒子，质量大，速度低，还带电，只需要一张纸就可以挡住。粒子中穿透能力比较厉害的是中子，因为中子不带电，所有它不会和物体中的电荷发生库仑相互作用，而是直捣黄龙——和原子核发生强相互作用。但是中子仍然有磁矩，它会和电子的自旋发生强烈的散射，如果材料中存在磁性有序的话，那么中子就被散射的厉害了。某些特殊同位素对中子有强烈的吸收，挡住中子就是利用这些吸收中子材料放在重混凝土中，对于能量高的中子，通常需要数米厚的混凝土才能搞定。

中微子的穿透力极强，因为中微子它比较“孤傲”，不参与电磁相互作用和强相互作用，只参与弱相互作用和引力相互作用（后者要更加弱）。因为中微子质量几乎为零，它的速度还非常快，接近光速。中微子打到任何物体上，几乎都是如入无人之境，瞬间穿透。即便是面临整个地球，每100亿个中微子打过来，也只有1个会发生相互左右而可能被地球“吃掉”。

我们的太阳，每时每刻都在进行剧烈的核聚变，产生了大量的中微子。我们生活的宇宙中，也充斥了大量中微子，平均每立方厘米有100个左右！太阳产生的中微子，每秒钟就会有100000000000000个中微子穿透我们的身体！

即使中微子数量巨大，但是因为穿透力太厉害，捕捉中微子极其困难。美国的戴维斯，在1500米深的底下矿井里用了615吨探测液体，花了30年，才测量到2000个中微子。日本的超级神冈探测器、我国的大亚湾中微子探测器和将来南极的冰立方探测器，都是尽可能地扩大探测面积和探测器数量，来寻找中微子振荡的痕迹，测定中微子的质量顺序。

当然是有精确的科学数据来支持的。但要准确解释，还是要有基本的核物理概念，否则不容易理解。

一般说来，一个微观粒子入射到一大块物质中，一定会发生什么“作用”的，像一粒子弹射入一块木头，如果木头“不够厚”，子弹就会“射穿木头”。而如果木头“足够厚”，子弹就“不能射穿”。但对微观粒子而言，特别是对“不带电荷”的“中性粒子”（例如中子、γ光子和中微子）而言，“子弹”的情况就是完全不同的。

理论上讲，一个“中性粒子”射入物质，无论物质有多么厚，密度多么大（当然不可能是“无限”），粒子都有几率穿透那块物质，也就是说，粒子“穿透概率”不会为零。这与“带电粒子”的情况完全不同，“带电粒子”在物质中，是有基本确定的“射程”的，与宏观的“子弹”在木头中的“射程”差不多。但对于“中性粒子”而言，却是没有什么“射程”而言的。

那么，如何来比较“中性粒子”之间的“穿透力”呢？核物理中有好几种方法。例如“半减弱厚度”、“微观截面”、“宏观截面”等等。这些概念，都是有严格的定义和适用条件的，在这里做全面介绍也不可能。我就介绍一种非常常用（在核物理中）的办法——“微观截面”。

“微观截面”的定义为：当一个粒子入射到一个一平方厘米的面积上，这个面积上只有一个“靶核”（例如铁原子核）时，发生相互作用的几率是多大。这个“相互作用”的种类有很多，基本上可以分为两类，一类是“散射”（原来入射的粒子还存在，但其动能和动量改变了）、“吸收”（入射的粒子没有了）。这个“截面”的概念是理解“电离辐射与物质相互作用”的关键之一。

那么，这样的“微观截面”有多大呢？其实是非常小的，一般是在十的负二十几次方量级。规定了一个单位，叫做“巴恩”，一个“巴恩”是十的负二十四次方“平方厘米”（是面积单位，所以叫做截面）。那么，就算把粒子的“散射”和“吸收”的截面加起来（称为“总截面”），对γ光子来说，也就是在百巴恩的量级。能量越高，总截面就越小。所以说“高能γ射线穿透力强”，原因就是如此。

对于中子来说，情况与γ射线很不一样。对于低能的“热中子”，有些物质（比如镉或钆），截面达到十几万“巴恩”，但大部分都是几十巴恩。这些截面数据都是经过精确测量的，有数据表可以查到。可见，核科学研究是做了大量的基础工作的。

但对于中微子，情况就更加不同了。中微子与物质相互作用的“微观截面”（总截面）的测量结果，都是在十的负四十几次方（平方厘米）量级，比中子或γ射线要小“二十几次方”，“小”得太多了。

所以可以非常有根据的说，中微子的“穿透能力”，远远要高于中子或γ光子。这是不容置疑的。

看过电影《2012》的读者可能记得当时的电影中的场面，强烈的地震、火山爆发喷发出喷列的岩浆，转眼家让眼前熟悉的家园变成了人间地狱。

这个场景和最近上映的《侏罗纪世界2》有相似的地方，但是有不同的地方，《侏罗纪世界2》火山爆发是局部的，而《2012》中灾难性的地震和火山爆发确实全球性的，因为引发灾难的原因是中微子和地核内部的物质发生了聚变，释放了大量的能力，从而引起板块移动，地震火山爆发随之而来。

中微子与地核中的物质无法反应是确定的，能反应仅能代表是编剧的观点，那么这些中微子从哪来来的呢？

中微子从哪里来？

1930年奥地利大物理学泡利在研究贝塔衰变能谱连续时就提出了这个猜想，一定是有什么粒子“偷走”了能量，然而苦于没有证据，因为偷走能量的就是中微子，那时根本无法探测到。

天然的放射性衰变，人工的核反应，如反应堆运行，核聚变都会产生中微子，我们身边的大多数中微子都是从太阳来的，太阳聚变中反应第一步反应式如下：

1H + 1H → 2H + e+ + νe，ν就是中微子，太阳核心区聚变反应异常强烈，大量中微子就穿透太阳表面，一路到达149597870千米外的地球，其实中微子携带的能量是很有限的仅仅为0.42MeV。

中微子的穿透力

问题中关于中微子可以穿透几个地球，这个不一定因为中微子的能量本身是不确定的，来自太阳的中微子能量是0.42MeV，但是通过高能加速器产生的中微子能量可以达到数十亿电子伏特，这样的中微子穿透能力肯定比太阳来的中微子大的多。

下图为处于地下的日本神岗中微子探测器

关于中微子将来利用的几个猜想

由于中微子具有这么强大的穿透能力和传播能力，科学家就想如果把它利用在通信上面岂不是好钢用在刀刃上啦，中微子可以穿透地球，这还需要啥基站，需要啥昂贵的卫星，也不需要研究量子纠缠那么深奥的东西，但是中微子信号如何调制解调也是个大问题啊，不管怎么说，赶紧研发出来一样，降低通信费，为民造福科学家该努力的方向。

还有一个用处是用来研究宇宙的形成具有重要作用，上文提到中微子在宇宙形成之初就产生了，如果可以探测到那时的中微子，会是研究宇宙起源的一个有力论证。

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