太阳物理学家的慰藉：Borexino回归理论
在意大利进行Borexino实验的物理学家已经成功的探测到了为太阳功能的主核反应中的中微子。国际小组观测到的中微子的数量与理论预测的一致，这表明科学家确实了解恒星内部的情况。
“这太棒了”，加州大学伯克利分校的威克·哈克斯顿（Wick Haxton）说，他是一位没有参与实验的太阳中微子专家，“已经很久很久了。”。
每秒钟，太阳将6亿吨的氢转化为氦，99%的能量来自所谓的质子-质子链。99.76%的时间，这条链开始形成，此时两个质子靠的足够近，一个变成中子释放正电子和低能中微子，形成氘（氢-2）。物理学家现在探测到的正是这个低能中微子。一旦发生这个反应，伴随着两个更迅速的反应：一个质子将新形成的氘转化为氦-3，在大多数情况下，与另一个氦-3核结合成氦-4和两个质子。
意外测量
通常中微子不受阻碍的穿过物质，因此很难被探测到。然而，在太阳的这种反应中产生的中微子由于其能量低而格外难找到。“这不是我们实际上期望做的测量”，Borexino实验的一员，马萨诸塞大学艾默斯特分校的物理学家安德里亚·波卡尔（Andrea Pocar）说。
Borexino探测是含有苯状液体的大球体，位于格兰萨索国家实验室的深山下，以保护实验免受宇宙射线的影响。偶尔，一个中微子会与液体中的一个电子相碰撞，反冲的电子会产生一道紫外线闪光，然后可以被探测到。
波卡尔（Pocar）告诉phsicsworld.com，实验的主要挑战在于液体本身。它包含碳，有一些是也会释放电子的放射性碳-14。为了使这个问题最小化，科学家们从石油中提取液体，如此古老以致于大多数令人烦恼的碳同位素已经衰退了。
这直接证实了我们所说的关于太阳的理论是正确的。
安德里亚·波卡尔（Andrea Pocar），马萨诸塞大学阿默斯特分校。
标准太阳模型预测了来自太阳主核反应的600亿中微子每秒通过地球上的一平方厘米；科学家测量的实际的中微子通量为66±70亿。“这直接证实了我们所说的关于太阳的理论是正确的。”波卡尔（Pocar）说。
中微子实验并不总是对太阳理论那么友好。事实上，第一个被探测到的太阳中微子，是由一种涉及硼-8的稀有的核反应产生的，与理论相比显示出缺陷。当物理学家证明电子中微子（太阳产生的一种类型）可以转变成其他类型时，这个问题就解决了，而这是之前的实验没有检测到的。
疯狂的提议
加州大学圣克鲁斯分校的天文学家斯坦·伍斯利回忆起那段时期。他说：“为了弄清楚中微子为什么没有达到预期，各种绝望的事情接踵而至。”，提到了一个疯狂的提议，太阳的核心有一个黑洞。“人们常常嘲笑我们这些研究恒星进化的人：'在你甚至不能理解我们的恒星的情况下，又怎么能相信你所做的一切呢？’。”，没有参与Borexino实验的伍斯利，因此发现新的结果“真的令人满意”。
Borexino实验结果给太阳物理学家带来一些慰藉的同时，一个新的争议爆发了。十年前，一些天文学家声称太阳上的碳、氮和氧远没有我们想象的多。幸运的是，太阳能量的1%并不是来自质子-质子链，而是产生于CNO循环，即碳、氮和氧核催化氢转化成氦的反应。这些反应也能产生中微子，并且太阳上的碳、氮和氧越多，这里就应该会有更多的中微子。但CNO中微子是如此稀有以致于至今没有人探测到它们。Borexino会成功吗？“我认为一半一半。”，波卡尔说。科学家们在《自然》杂志上发表了他们的研究成果。
作者: Ken Croswell
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