互动科普

中微子和光子一样，都是电中性的基本粒子。因此它们在宇宙空间传播时，都不受外界磁场的干扰，可以直线行进。假如地球上的探测器发现了来自遥远天体源的中微子或光子，那么从它们直线传播的特点和方向性，就可以判断天体源可能处在哪个方位。

但是中微子具有微小的静止质量，这意味着它们的速度要比光速稍小。不同质量的中微子虽然在产生时处于同一起跑线，但随着时间的推移，质量稍大的中微子会越跑越慢，逐渐与质量最小的中微子拉开距离。当不同质量的中微子“波包”距离足够大，彼此几乎不再重叠后，就会发生所谓的量子退相干效应，使得中微子振荡（即不同“味道”的中微子周期性地变化的量子相干现象）无法再发生。

此外，中微子是基本粒子家族中最害羞的成员，它们与物质的相互作用强度非常弱，以至于人类根本无法感受到每天数以亿计个穿越身体的中微子的存在。光子是传递电磁力的粒子，因此它与带电粒子可以有很明显的相互作用，在物质中的自由程比中微子短得多。比方说同时产生于太阳中心核聚变的光子和中微子，最终前者由于不断与致密的电子和原子核相互纠缠而无法逃逸到太阳表面，而中微子则可以轻松自如地从太阳中心跑出来，飞速到达地球上的探测器。

光子（黄色折线）与中微子（紫色直线）从太阳中心跑出来的路线。

（本文发表于《科学世界》2013年第10期）