每秒有無數宇宙粒子穿過人體 會威脅健康嗎？

在我們賴以生存的地球上，來自外太空的輻射線和微小粒子隨時會穿透大氣層，甚至穿透我們的身體。究竟每秒鐘有多少粒子會穿過人體？它們會影響我們的生活與健康嗎？

據「生活科學」（Live Science）網站報導，在每一天的每一秒中，地球遭受來自外太空的無數粒子「轟炸」。部分粒子會被大氣層阻擋，部分則穿越大氣層，而且輕易的穿過任何物體，包括人體。

每秒鐘究竟有多少粒子會穿過人體？它們會影響我們的生活與健康嗎？示意圖。（123RF）

無法察覺的微中子

微中子（neutrino）是穿過人體最常見的外太空粒子。美國內華達大學拉斯維加斯分校（University of Nevada, Las Vegas）物理學教授普拉維卡（Michael Pravica）告訴「生活科學」網站，「據估計，每秒鐘有100兆個微中子穿過我們每個人的身體。」

微中子數量雖龐大，卻幾乎不與普通物質發生交互作用。它們能直接穿透人體與其他物體而不留下痕跡，人們通常完全無法察覺它們的存在。

威斯康辛大學麥迪遜分校（University of Wisconsin-Madison）物理學助理教授盧如（Lu Lu，音譯）表示，微中子起源於核反應。穿過大氣層的微中子，絕大多數是來自太陽內部的核融合反應，但也有部分微中子起源於更遙遠的宇宙深處，甚至是其他星系。

宇宙射線帶來渺子

還有來自外太空的高能粒子也會撞擊地球，這些粒子統稱宇宙射線（cosmic ray）。芝加哥大學（University of Chicago）網站指出，這是一種帶電的高能粒子，以接近光速的速度從四面八方射向地球。

宇宙射線最有可能來自太陽，也可能來自其他爆炸的恆星，甚至黑洞。它們主要由質子和較重元素的原子核組成，另有一小部分由電子和正子（positron，與電子相對的反物質）構成。

每天都有數以兆計的宇宙射線撞擊地球，絕大部分被大氣層和磁場阻擋，但少部分會與大氣中的粒子碰撞，引發次級粒子簇射，其中部分粒子能抵達地面，包括渺子（muon，又稱μ子）。

渺子是一種帶負電的亞原子粒子，與電子十分相似，但質量是電子的200倍以上。盧如說，在海平面，每分鐘約有1個渺子穿過每平方公分的面積。「每秒有數十至數百個渺子穿過人體，每秒約有1、2個渺子穿過一隻手。」

她提到，由於渺子帶電，會與遇到的物質交互作用。它們的運動軌跡可以在雲室（cloud chamber）中顯現出來。雲室是充滿蒸氣的容器，當帶電粒子穿越蒸氣時，會留下一道肉眼可見的霧狀軌跡。

相較之下，微中子不帶電，而且幾乎沒有質量，因此難以探測，也常被稱為「幽靈粒子」。

宇宙射線示意圖。（Shutterstock）

微中子、渺子影響健康？

雖然每秒鐘有多達100兆個微中子穿過每個人體，但它們幾乎不會與人體交互作用，而且這種交互作用釋放的能量極低。盧如表示，微中子「完全不會構成健康風險」。

但渺子會與遇到的物質交互作用，所以宇宙射線撞擊產生的大量渺子恐怕會對人體產生影響，不過，影響通常很小。

盧如指出，對於一般人而言，每年宇宙射線帶來的輻射量約0.4毫西弗（mSv），相當於一年內接受幾次胸部X光檢查的輻射量。

她解釋，輻射量因海拔、緯度和屏蔽條件而異。在一般地表環境中，渺子和其他宇宙射線粒子並未被視為重大健康威脅。而地球上的生命自誕生以來，就持續受到這些粒子照射。「這些穿過我們身體的粒子，不斷提醒著我們並未與宇宙分離。」

值得一提的是，來自外太空粒子也能為人類的生活增添樂趣，例如：極光，是來自太陽的帶電粒子，在地球磁場引導下進入大氣層，與大氣中的原子和分子碰撞，激發出絢麗壯觀的光影。◇