宇宙中的幽灵粒子中微子

　　19世纪末20世纪初，科学家们对放射性研究发现，在量子世界中，能量的吸收和发射是不连续的。不仅原子的光谱是不连续的，而且原子核中放出的阿尔法射线和伽马射线也是不连续的。这是由于原子核在不同能级间跃迁时释放的，是符合量子世界的规律的。奇怪的是，物质在β衰变过程中释放出的由电子组成的β射线的能谱却是连续的，而且电子只带走了总能量的一部分，还有一部分能量失踪了。物理学上著名的哥本哈根学派领袖尼尔斯·玻尔据此认为，β衰变过程中能量守恒定律失效。
　　泡利
　　1930年，奥地利物理学家泡利提出了一个假说，认为在β衰变过程中，除了电子之外，同时还有一种静止质量为零、电中性、与光子有所不同的新粒子放射出去，带走了另一部分能量，因此出现了能量亏损。这种粒子与物质的相互作用极弱，以至仪器很难探测得到。未知粒子、电子和反冲核的能量总和是一个确定值，能量守恒仍然成立，只是这种未知粒子与电子之间能量分配比例可以变化而已。1931年春，国际核物理会议在罗马召开，与会者中有海森堡、泡利、居里夫人等，泡利在会上提出了这一理论。当时泡利将这种粒子命名为＂中子＂，最初他以为这种粒子原来就存在于原子核中，1931年，泡利在美国物理学会的一场讨论会中提出，这种粒子不是原来就存在于原子核中，而是衰变产生的。泡利预言的这个窃走能量的＂小偷＂就是中微子。
　　好多中微子
　　中微子被称作幽灵粒子，ghost particle
　　Neutrino，中微子：核反应和超新星爆发中产生的一种粒子，比原子更基本，质量很小或没有质量，几乎不与物质发生作用；中微子不带电荷，运动速度达到（如果其质量为零）或接近光速（如果其具有质量）。
　　τ子（陶子）中微子Tau neutrino 近代物理学研究认为，物质的最小构成单位不是原子和分子，而是被称为夸克和轻子的更小粒子，它们的尺寸不足原子的十亿分之一。目前已知的夸克和轻子各有６种，所有物质都是由这１２种基本粒子组成的。这也是粒子物理标准模型的主要内容。
　　夸克包括下、上、奇异、粲、底、顶６种。轻子也有６种，即电子、电子中微子、μ子（缪子）、μ子中微子、 τ子（陶子）和τ子中微子。此前，科学家们陆续通过实验检测到了除τ子中微子外的其它１１种基本粒子，但却一直没有发现τ子中微子存在的直接证据。
　　２０世纪３０年代，科学家发现原子核在衰变前后的能量不一致。瑞士物理学家泡利对此提出假设，有种新粒子＂窃走了＂能量。后来的发现证明泡利的假设是正确的，物理学家费米遂将这种微小的中性粒子称为中微子。中微子无处不在，以光速飞奔，却又几乎不与周围的物质作用。在自然界里，中微子产生于太阳内的放射性衰变过程，或者宇宙射线中，它可以揭示宇宙质量及浩瀚太空中各种星体的许多奥秘。
　　１９８２年，美国费米实验室科学家用实验支持了τ 子中微子存在的假设。１９８９年，欧洲核子研究中心科学家证实τ子中微子是标准模型中的第三个、也是最后一个中微子，但他们无法找到直接证据。
　　１９９４年，加利福尼亚大学研究生维多里奥·保罗内和费米实验室的物理学家布雷南·伦德博格提出了＂τ 子中微子直接观测器＂的构想，并得到了费米国家实验室的支持。直接观测器于１９９６年建造完成。从１９９７年开始，美、日、希、韩的５４名科学家用它探测τ子中微子，历时三年终于找到它存在的证据。
　　中微子的发现，对于人类揭开物质构成之谜以及探求宇宙天体奥秘等都有重要意义。但此次发现τ子中微子存在的直接证据并不意味着粒子物理学篇章的完成。研究人员正在探索中微子是否有质量，其结果就有可能影响粒子物理学的标准模型，并使人们对宇宙的演化、构成等有更深的认识。