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如果有人问起 , 世界上有哪些人类无法感知 , 却真实存在的东西?相信很多人都会想到一些神秘的事物 , 但实际上 , 这个问题是有确定答案的 , 从科学的角度讲 , 世界上确实存在着“人类无法感知 , 却真实存在的东西” 。
视觉是人类最重要的感知 , 在正常情况下 , 人类获取的外界信息有80%以上都是来自视觉 , 然而人类的视觉却存在着很大的局限性 , 比如说如果一个物体是完全透明的 , 或者其体积小到了一定的程度 , 人类就看不见了 。
更重要的是 , 人类的视觉系统只能对可见光形成感知 , 而可见光其实就是波长大约在400至700多纳米之间的电磁波 , 要知道凡是温度高于绝对零度的物体都会释放电磁波 , 而在众多电磁波之中 , 可见光所包含的范围其实是非常狭窄的(如下图所示) , 也就是说 , 世界上充斥着大量的电磁波 , 但人类却只能看到其中极少的一部分 。
除了视觉之外 , 听觉和触觉也是人类获取外界信息的重要途径 , 简单来讲 , 听觉就是人类感知到了物体振动产生的机械波 , 触觉则是人类感知到了外界对自身的机械刺激 。
实际上 , 人类的听觉和触觉都有很大的局限性 , 因为人类的听觉系统通常都只能感知到20-20000Hz的机械波 , 一旦超出这个范围 , 人类就听不到了 , 而如果外界的机械刺激低于临界值 , 人类的触觉系统也就无法感知了 。
除了视觉、听觉和触觉之外 , 人类还可以利用味觉和嗅觉来感知外界的信息 , 这两种感觉的基本原理就是 , 人类可以通过特定的感受器(味觉是味蕾、嗅觉则是嗅觉受体)去感知具有一定浓度的微观粒子 。
很明显 , 如果微观粒子的浓度低于一个临界值 , 那人类的味觉和嗅觉就不起作用了 , 例如在一般情况下 , 氯化钠(食盐的主要成分)溶液中氯化钠的质量分数低于0.2%时 , 人类就感知不到咸味了 。
综上所述 , 人类对外界的感知其实是非常有限的 , 因此世界上确实存在着很多人类无法感知 , 却真实存在的东西 , 比如说波长在可见光范围之外的电磁波、遍布在我们身边的微生物、超声波、次声波、漂浮在空气中的细小物质等等 。
值得一提的是 , 虽然对于大部分人类无法直接感知到的东西而言 , 我们都可以通过各式各样的观测仪器去轻易地发现它们 , 但有一种特殊的物质却是例外 , 它们就是中微子 。
中微子是一种基本粒子 , 在粒子物理学中被归类为轻子 , 它们的质量极小(可以低至电子质量的百万分之一) , 如此小的质量 , 使得引力对中微子的影响几乎为零 , 除此之外 , 中微子还不会受到电磁力与强相互作用力的影响 。
宇宙四种基本力 , 有三种都对中微子“无效” , 而剩下的弱相互作用力 , 其作用范围又极小 , 仅限于原子核内的夸克层面 , 这就意味着 , 只有当中微子正好撞在原子核内的夸克上 , 它们才有可能被观测到 , 那这个几率有多大呢?
原子直径的数量级为10^ (-10)米 , 夸克为10^(-18)米 , 而中微子的直径则不超过10^(-20)米 , 也就是说 , 假如我们把中微子的直径放大到1厘米 , 那么按相同比例放大之后 , 原子的直径就高达1000公里 , 夸克的直径却仅为1米 , 由此我们可以清楚地认识到 , 中微子正好撞在原子核内的夸克上的几率有多低 , 所以在绝大多数情况下 , 中微子都是直接穿过物体 , 而不会发生任何相互作用 。
正因为如此 , 中微子也被称为“宇宙中的隐身人” , 为了发现它们 , 科学家通常采用的方法就是 , 将上万吨超纯水置入地下深处 , 并在其周围设置密密麻麻的光电倍增管 , 然后静静地等待某个中微子正好撞在夸克上所发出的微光 。
尽管科学家们为了发现中微子可谓是煞费苦心 , 但实际上人类发现的中微子数量却寥寥无几 。
另一方面来讲 , 我们人类身边的中微子数量却大得惊人 , 对于地球而言 , 太阳是最主要的中微子来源 , 因为在太阳内部的“质子-质子链反应”中(这是太阳内部最主要的核聚变反应类型) , 会产生大量的中微子 。
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