分子间只存在引力不存在斥力,什么粒子不受引力的作用

暗物质看不见，摸不着。它们只参与引力，不参与电磁力，强力，和弱力。如果我们能找到一种粒子，和暗物质的属性一样，也仅参与引力，而不参与其他三种基本作用力，那么我们就有理由相信这种粒子可能就是暗物质粒子。

标准模型已经预言了这样一种粒子的存在，这就是惰性中微子

标准模型建立的逻辑十分简单，先找出组成世界万物的最小粒子，然后放到一个可以描述这些粒子之间相互作用的整体框架内。

标准模型里的粒子之所以叫基本粒子，是因为这些粒子不可以再细分了，或者说，这些粒子内部的结构暂时还不知道。

目前人类已经找到了61种基本粒子，如果去掉反物质和夸克的色荷。也就只剩17个基本粒子了。这下再分析标准模型就简单多了。

这是17个基本粒子的标准模型。

左边这12个基本粒子负责组成物质，右边这5个基本粒子虽然不形成物质，但是负责左边这12个粒子的相互作用和质量的形成。

构成物质的基本粒子也叫费米子，传递力和形成质量的粒子也叫玻色子。

在费米子中，上面六个是不同种类的夸克，夸克参与强力，弱力，电磁力和引力。所以，夸克也是为数不多，同时参与四种相互作用力的粒子。

一般情况，3个夸克会通过胶子形成强力，然后捆绑在一起形成质子或者中子。

中间是 电子， μ子，τ子这三种基本粒子，电子质量最小，τ子质量最大，μ子质量介于中间。质量越大，越不稳定，寿命越短。

μ子和τ子除了质量比电子大，其他性质和电子几乎一样，可以视为放大版的电子。它们都带电荷，只参与电磁力，弱力和引力。

如果这三种基本粒子都不带电，那分别就变成了电中微子，μ中微子，τ中微子。

中微子不带电，所以不参与电磁力。它只参与弱力和引力，不参与强力和电磁力。

在这里有必要科普一下弱力，常见的弱力一般在β衰变中

在元素周期表中，序号比较大的原子，核内的质子和中子数就比较多。往往越简单的事物越稳定，核子数一多，原子的结构就不稳定。所以原子核内的质子和中子就很容易互换身份。

质子和中子都由夸克构成，身份互换也是由夸克的变化决定的，学术上叫“夸克味变”。这种变化由弱力引起，负责传递弱力的粒子就是W和Z玻色子

当核内质子变成中子，或者中子变成质子时，都会释放中微子。这是中微子唯一的来源。所以中微子都是由弱力释放出来的。现在先记住这个结论，下面要用到这个结论。

现在咱们再整体分析一下这12种费米子，上面的夸克类，会参与四种基本作用力。

中间的电子类，不参与强力，只参与其他三种力。下面的中微子类，除了强力和电磁力，只参与了弱力和引力。

纵向对比一下，越往下的基本粒子，能参与的作用力越来越少。

如果标准模型还能拓展出新的基本粒子，并且排列在中微子之下，那这些新的基本粒子是不是就只能参与引力了？

如果只参与引力，而不参与电磁力，那么这些粒子肯定就看不见，也摸不着，这不正是暗物质吗？

标准模型就预测了这种粒子的存在，当然不是我刚才说的那种思路。

现在我们已经知道，每一种费米子都有自己的反粒子。反粒子和正粒子之间必然有某些完全相反的属性。

比如电子带负电，反电子就带正电。电子与反电子的相反属性就在于电荷的正负。

而中微子呈电中性，不带电。

所以中微子和反中微子一定还有其他相反的属性。这个相反的属性就是手性！

手性的概念一旦粘上量子力学，那非专业人士就不要指望能理解这种概念了。即便再怎么通俗，也找到任何经典概念与之对应。任何能听懂的解释都是不严谨的。

所以我在这里科普，肯定也不是手性真实的情况，大概就这么一个意思，真要搞懂起码得读个研。

微观粒子都有螺旋度，这个螺旋度和粒子运动方向相对应。

螺旋度如果是右旋就是顺时针旋转，左旋就是逆时针旋转。螺旋度和测量者的速度有关。

手性和螺旋度比较相似，手性有左手性和右手性，这和粒子的旋转度有关。和旋转度不同的是，手性不随观测者的速度而改变，所以手性是粒子的一种内在秉性。

正反粒子之间除了电荷相反，手性也是相反的。

这是一个电子和反电子。e这个字母代表的是电荷，e上面带横杠表示带的是负电，不带横杠表示带正电。

所以下面带负电的是电子，上面带正电的是反电子（正电子）

R代表右手性，L代表左手性。电子和反电子都有左右手性。所以左手性电子对应的反物质就是右手性反电子。

手性不一样的粒子严格来说就是两种不同的粒子。所以正反电子按照手性划分就有四种类型。

同时，手性也决定了一个粒子能否参与弱力。

左手性的电子会受到弱力作用，而右手性的电子则不会。

但是这种作用在反电子上刚好是相反的。

在反电子中，右手性的反电子会受到弱力的作用，而左手性的反电子则不会。

正反粒子按照手性划分有四种类型，这就意味着只有左手性正粒子和右手性反粒子这两种粒子才会参与弱力作用，其他两种则不会参与弱力。

这下就终于用到了我刚才让你们记住的结论了：所有的中微子都是通过弱力释放出来的。这就意味着，在四种手性的正反中微子中，我们只能观测到左手性的中微子和右手性的反中微子。

而右手性中微子和左手性反中微子，我们是观察不到的。它们不参与弱力，也不参与强力，更不参与电磁力。

但它们肯定是有质量的，所以只参与了引力。这种中微子就叫惰性中微子。

惰性中微子已知的这些性质和预测的暗物质粒子十分类似。所以惰性中微子的概念刚提出来，就直接变成了“热暗物质”的候选粒子。

目前物理学家还没有找到惰性中微子。但相关的验证实验一直在进行。

2011年，在美国费米国家加速实验的一项μ中微子穿过矿物油的实验中，发现中微子束流比之前反应堆中微子模型计算值 超出3%，考虑中微子的反应截面后，预测可探测的反应堆中微子事例数增加6% ～ 7%。所以早前短基线反应堆中微子实验的数据就会有6%～7%的消失，这称为“反应堆中微子反常”，这种异常可能就和惰性中微子有关。