地球上最快的东西是什么？可能跟你想的不相通

来自天外的粒子束缚冲向地球。然则哪一个是最快的呢？

航天器辐射，赛车在跑谈上疾驰，猎豹冲向猎物 —— 咱们的地球充满了高速疾驰的豪举。

然则，地球上最快的东西是什么？谜底取决于你若何界说“东西”和“地球上”。而最主要的候选者 —— 中微子和光子 —— 是肉眼无法看到的。

最显着的谜底似乎是光。在真空中，光的传播速率约为每秒186000英里（每秒300000公里）。据咱们所知，六合中莫得任何东西能培植这个速率。

光是一种东西吗？物理学家对此并不都备开心。有东谈主说不是，因为光莫得质料。其他东谈主的回应是深信的 —— 由于量子力学的怪癖，光同期是波和粒子。大多半物理学家都开心粒子是一种物资。

犹他大学物理学家约翰·马修斯（John Matthews）暗示，在天外的真空中，这些被称为光子的粒子是速率最快的东西。

在地球上，情况会变得复杂一些，除非你在一个真空室里。一朝光子参预地球大气层，它就会略略放慢。然后，在合乎的情况下，它可能会有一些竞争。马修斯告诉指出，这是因为并不是所有的粒子都像光子相通被大气放慢了速率。

马修斯是一个团队的一员，该团队一经探伤到几个来自超高能量六合射线的颠倒快的粒子，这是一种从天外降落到地球上的亚原子粒子阵雨。其中一种粒子被称为“Oh-My-God”粒子，是他的共事在1991年从迄今遏抑发现的最高能量的六合射线中探伤到的。

像这么的粒子在真空中以颠倒接近光速的速率运行指示。马修斯说，但当它们参预地球大气层时，“就其性质而言，它们仅仅络续快速前进。是以，它们在大气中的速率培植了光速。”

这使得“Oh-My-God”粒子成为地球上速率最快的物体之一，但它们并不是在最尖端。威斯康星大学麦迪逊分校的粒子物理学家贾斯汀·范登布鲁克（Justin Vandenbroucke）合计，中微子反而得到了这个奖项。

“Oh-My-God”粒子很可能是一个质子，或者至少是雷同质子的粒子，在亚原子粒子的圭表上质料相配大。中微子的质料至少比质子的质料小100亿倍，因此，由于基本的物理定律，若是赐与相通的能量，中微子的指示速率以致会更快。

然则，天然表面上中微子不错跑得颠倒快，但在引申中很难细目它们。“中微子是出了名的害羞，”范登布鲁克说。

在南极进行的一项名为冰立方的恒久实际中，物理学家将探伤器扬弃在0.2立方英里（1立方公里）的冰块中，但愿能找到高能中微子。在冰里面，中微子有有余的能量不错比光传播得更快。当高能中微子与冰中的原子核碰撞时，它不错产生带电的亚原子粒子，速率也比光速快。这些高速粒子发出一种被称为“切伦科夫辐射”的闪光，使中微子大约波折地被探伤到。

2016年，冰立方的科学家们探伤到了迄今遏抑被仔细评估过的能量最高的中微子。

“据咱们所知，这些是咱们所见过的最快的粒子，”洛斯阿拉莫斯国度实际室的物理学家比尔·路易斯（Bill Louis）说。莫得任何有质料的粒子不错达到真空光速，但若是它颠倒轻，而且有好多能量，它不错颠倒接近。

到底有多接近？为了保握速率，范登布鲁克可爱用9来念念考。以99.99%光速指示的物体会有4个9。范登布鲁克说，2016年探伤到的超高速中微子将有33个9。凭据他的预备，“Oh-My-God”粒子的长度应该在20到24秒之间。这种粒子能量更大，但质料也大得多。

比较之下，在欧洲核子扣问中心（CERN）的大型强子对撞机（Large Hadron Collider）等东谈主造粒子加快器中，粒子达到的最快速率独一7个9。

与此同期，范登布鲁克说，这些创记录的超高速粒子“是由六合中天然发生的粒子加快器产生的。咱们不知谈它们是若何责任的，但它确乎告诉你，与东谈主类比较，大天然是何等神奇。”