伽马射线是什么（7个有关伽马射线的惊人事实）

伽马射线是一种能量最高的光，比X射线还厉害，可以轻易穿过金属物或混凝土墙。恒星爆炸、正负电子彼此湮灭，或放射性原子发生衰变，都可以产生伽马射线。下面，我们来谈一谈有关这些高能光子的惊人事实。

1.“伽马射线”这个名字来自欧内斯特·卢瑟福

1900年，法国化学家保罗·维拉德从镭元素衰变产物中，首次发现了伽马射线。不过，其名称是新西兰著名物理学家欧内斯特·卢瑟福起的。

当科学家首次研究原子核的衰变现象时，基于辐射可穿透铅屏障有多远，他们确定了三种类型的射线。卢瑟福用希腊字母表中前三个字母命名了这三种射线。遇到铅屏障，阿尔法射线会被弹开，贝塔射线会穿进去一点，伽马射线可以穿入得更深一些。今天，我们知道阿尔法射线就是氦原子核（两个质子和两个中子），贝塔射线是电子或正电子，而伽马射线就是一种光。

2. 深空中有着伽马射线暴

当一个不稳定的铀原子核发生核裂变时，它会释放出大量的伽马射线。用来发电的核反应堆以及核弹头，都是基于核裂变制造出来的。上个世纪60年代，美国发射了伽马射线探测卫星，用来监视全球的核试验。他们发现了远比预期更多的“核爆炸”。天文学家们最终意识到，这些爆炸并不是来自苏联等国进行的核试验，而是来自宇宙深空。它们被命名为伽马射线暴。

今天我们知道，伽马射线暴有两种类型。一种是质量非常大的恒星爆炸时产生的。另一种是中子星与别的东西发生碰撞时产生的，碰撞的对象可能是另一个中子星或黑洞。

3. 为研究伽马射线暴，天文学家需要使用太空望远镜

从太空射向地球的伽马射线，会与大气中的分子相撞。这使得伽马射线几乎无法抵达地球表面。这其实是件好事，因为我们可以免遭受到这种致命辐射的伤害。

但是，对于想研究伽马射线暴的天文学家来说，这就有点麻烦了。天文学家必须向太空发射一个望远镜，而且其中还有着不少挑战。例如，你不能用普通的透镜或镜子来聚焦伽马射线，因为伽马射线会直接穿过它们。许多太空望远镜，例如2008年发射升空的费米伽马射线太空望远镜，使用了一种特制的探测器来检测伽马射线。当伽马射线射入探测器后，会撞到金属靶上并产生电子-正电子对，探测器通过检测产生出的电子对来寻找伽马射线。

4. 一些伽马射线来自雷暴

上个世纪90年代，一些太空望远镜探测到的来自地球的伽马射线，最终发现是来自于雷暴云。静电积聚在云内，最终导致闪电的出现，而静电就像一个巨大的粒子加速器，创造出成对的电子和正电子，然后发生湮灭并产生伽马射线。这些伽马射线的产地位于高空，只有经过的飞机会遭受到它们的“洗礼”，这也是航班需要远离雷暴的原因之一。

5. 伽马射线在希格斯玻色子的发现中发挥了关键作用

大部分的亚原子粒子（结构比原子更小的粒子）是不稳定的，它们一旦形成，几乎在瞬间就会衰变为其他的粒子。例如，希格斯玻色子（即“上帝粒子”，它可以使得其他粒子具有质量）可以衰变为许多不同类型的粒子，包括伽马射线。尽管理论预言，希格斯玻色子衰变为伽马射线只有0.2%的概率，但衰变产物只是两股伽马射线，所以这种类型的衰变是相对容易识别的。事实上，科学家们第一次发现希格斯玻色子时，他们就检测到了这种类型的衰变。

6. 医生可使用“伽马刀”

进行脑部手术

足够强的伽马射线可以破坏生物细胞，但我们也可以利用这种破坏力。医生有时会用“伽马刀”来破坏大脑中的癌细胞或其他病变细胞。这通常需要把多束伽马射线集中在需要被摧毁的细胞那里。每一束伽马射线能量相对较小，基本不会损害健康的脑组织。但在伽马射线集中的地方，强大的能量就足以杀死癌细胞。

大脑的结构复杂精密，使用传统的手术刀进行手术风险较大。而使用“伽马刀”进行手术风险较低，因为它无需开颅，而且还具有定位准确、损伤小等优点。

7. 伽马射线（间接地）

使得地球有了生命

在太阳核心中，氢原子核聚集在一起会发生聚变。聚变发生时，一个副产品就是伽马射线。伽马射线使得太阳核心能持续处于炽热状态。一些伽马射线会逃逸到太阳的外层，并与电子或质子相撞，逐渐失去能量。当它们失去能量时，它们变成紫外线、可见光和红外线。红外线使得地球保持着合适的温度，而可见光可以让地球上的植物进行光合作用。可见，地球生命也间接依赖于伽马射线。