??deer deer deer
sunshine running in the forest??
milk milk milk??
many beautiful songs in peace??
we we we??
be loyal to the dream??
--^^Bonjour.Mittwochnachmittag Tee??
??休息休息??（《Send to us.》）：一到冬天，果然皮膚又變白了呢，吃著ice-cream的司徒景蔓，掛著耳機(jī)問蘇幕：“阿幕，氧從何而來呢？”“嗯哼，阿蔓，你看，宇宙中幾乎所有的氧都是在像太陽這樣的大質(zhì)量恒星內(nèi)部鍛造而成。隨著這些恒星的收縮和燃燒，它們會在核心內(nèi)部引發(fā)熱核反應(yīng)，碳和氦的原子核可以在那里發(fā)生碰撞和聚變。這是一種雖然罕見但卻必不可少的核反應(yīng)，產(chǎn)生了宇宙中的大部分氧。然而很難確定這種產(chǎn)氧反應(yīng)的速率。麻省理工學(xué)院的物理學(xué)教授Richard Milner曾說--物理學(xué)家的職責(zé)是了解這個世界，但是目前我們并不十分了解宇宙中的氧究竟來自何方，也不甚清楚氧和碳是如何形成的。如果物理學(xué)家對所謂的輻射俘獲反應(yīng)速率這個物理量能有足夠好的估計，那么一些基本問題也就可得到解答，比如宇宙中碳與氧的比例?！薄班?，大帥?！薄按送饽?，精確的速率可以幫助我們確定爆炸的恒星是否會形成黑洞或中子星?，F(xiàn)在，提出了一種能確定這種產(chǎn)氧反應(yīng)速率的實驗設(shè)計。這一實驗方法需要用到一種多兆瓦的線性粒子加速器，這類加速器位于世界的好幾個地方，目前仍在建設(shè)中。一旦啟動并運行起來，這些加速器或許能提供恰到好處的條件，使產(chǎn)氧反應(yīng)反向進(jìn)行，就像倒轉(zhuǎn)了恒星形成的時鐘。這樣的逆反應(yīng)該能讓研究人員對實際發(fā)生在恒星中的反應(yīng)速率有一個很好的估計，其準(zhǔn)確度可高于此前的研究成果。Milner說，如果我們是對的，那么這項測量將可以幫助我們回答核物理中與元素起源有關(guān)的一些重要問題。……輻射俘獲反應(yīng)速率指的是發(fā)生在恒星內(nèi)部的碳-12核與氦核之間的反應(yīng)。當(dāng)這兩個原子核發(fā)生碰撞時，碳原子核就會俘獲α粒子，并在這個過程中受到激發(fā)，以光子的形式輻射出能量。從而留下一個氧-16核，最終衰變?yōu)橐环N能以穩(wěn)定性是存在于我們大氣中的氧；但在恒星中，這種反應(yīng)自然發(fā)生的幾率非常小，因為α粒子和碳-12原子核都帶有正電荷。當(dāng)它們近距離接觸時，庫侖力會使它們自然地相互排斥。若要聚變形成氧，這兩種粒子必須要以足夠高的能量發(fā)生碰撞才能克服庫侖力的阻礙，而這是一種罕見的現(xiàn)象。如此低的反應(yīng)速率是不可能在恒星內(nèi)部的能量水平上被探測到的。在過去的50多年里，科學(xué)家一直試圖在高能的粒子加速器中模擬輻射俘獲反應(yīng)速率。為了達(dá)到這一目的，他們將氦和碳的粒子束碰撞在一起，希望氦和碳的原子核能發(fā)生聚變，從而產(chǎn)生氧。他們已經(jīng)做到了對這些反應(yīng)進(jìn)行測量，并計算出相應(yīng)的反應(yīng)速率。但是，在加速器中，粒子發(fā)生碰撞時的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于恒星中的能量，因此導(dǎo)致了根據(jù)目前對產(chǎn)氧反應(yīng)速率的估計很難推斷出恒星中實際發(fā)生了什么?！谶@項新的研究中，MIT的物理學(xué)家們決定重拾先前的一個概念來制造產(chǎn)氧反應(yīng)的逆反應(yīng)。其本質(zhì)上就是從氧氣開始，然后把它的原子核分裂成它的起始成分：一個α粒子和一個碳-12核。研究人員推斷，逆反應(yīng)發(fā)生的概率應(yīng)該比正反應(yīng)更大，因此更容易測量。而且逆反應(yīng)或許可以在接近恒星的實際能量范圍下進(jìn)行。若要將氧分裂，需要用到一束具有超高電子濃度的高強(qiáng)度電子束。當(dāng)電子束在撞擊一團(tuán)氧原子云時，電子含量越多，那么在數(shù)十億個電子中存在一個能與某個氧原子發(fā)生碰撞，且其能量和動量恰好能導(dǎo)致氧原子分裂的電子的幾率就越大。這個想法起源于MIT的另一個研究員Genya Tsentalovich在2000年的一個嘗試。后來，Milner等人認(rèn)為這是一個值得深入研究的想法，因此又重拾這一設(shè)想。正在德國和康奈爾大學(xué)建設(shè)的新一代線性加速器就有能力生產(chǎn)足夠高強(qiáng)度的電子束，或者說電流，從而有可能引發(fā)逆反應(yīng)。于是在2016年開始了這項新的，他們提議，可以在實驗中通過向一團(tuán)低溫、超冷的氧原子云發(fā)射一束電子束來產(chǎn)生逆反應(yīng)。如果一個電子能成功地與一個氧原子碰撞并將這個氧原子分裂，那么它就會以一定的能量散開，這是物理學(xué)家在之前就預(yù)測過的。研究人員將要在給定的能量范圍內(nèi)分離出包含電子的碰撞，并從這些碰撞中分離出后續(xù)產(chǎn)生的α粒子。α粒子是在氧-16原子分裂時產(chǎn)生的。氧的其他同位素的分裂也會產(chǎn)生α粒子，但是這些粒子的分散速度會比氧-16原子分裂而產(chǎn)生的α粒子快大約10納秒。因此，研究人員推斷他們將會分離出那些速度稍慢、飛行時間略短的α粒子。然后，研究人員就可以計算出逆反應(yīng)的速率，因為α粒子分裂的速度較慢，而氧-16原子分裂的速度也相對較慢。然后，他們建立了一個模型，將恒星中自然產(chǎn)生的氧的正逆反應(yīng)聯(lián)系起來……如果正在德國建造的多兆瓦線性加速器MESA的已建成并投入運行，物理學(xué)家就可以將他們的實驗設(shè)計落到實處，通過實驗來確定恒星為宇宙生產(chǎn)氧的速率。如此一來，這些測量將使物理學(xué)家解答恒星中形成了多少碳和氧這一問題，這也是目前我們對于恒星演化的理解中最大的一個不確定性……阿蔓，這樣講，大致能清楚氧從何而來吧”“是噠，我的personal computer.”“那好夢，晚安！”“好，晚安，好夢！”……四季茶水，有滋有味；春夏秋冬，洞察人生。你說，我是你的開心大寶典，一打開，就暖上心窩；我說，你是我的安全門卡，一擁有，就可溫馨抵達(dá)。好夢，晚安！^～^（2019.12.11點滴隨筆）