本世纪二十年代,物理学家一般都认为: 构成原子的亚原子粒子只有电子和质子,不会存在新的亚原子粒子．然而泡利正是在这种气氛下提出了一种新粒子——中微子．虽然它在基本粒子家族中很早就被提出来了,但物理学家至今还未完全了解它．它在自然界中来无踪、去无影,神出鬼没,弄得物理学家们手足无措,因此,有人给它一个绰号“鬼魅粒子”。

1914年,查德威克在对放射性物质的β衰变进行观测时,发现β衰变放射出的电子的能谱呈连续分布,而且,整过反应过程能量不守恒,总能量发生了损失! 这就是轰动一时的“能量失窃案”。

物理学家们为了破获这起“失窃案”,提出了各种设想,但都未得到满意的结果．1930年底,泡利这位具有强烈物理直觉的物理学家,与众不同地提出了一种新的设想: 核中除了公认的电子和质子之外,还有一种自旋为1／2,不带电荷的中性粒子,在β衰变中,除了放出电子外,也同时放出这种中性粒子．开始时,泡利把它称为“中子”,但在查德威克发现真正的中子之后,费米就把它改称为“中微子”．并提出了完整、详细、定量的β衰变中微子理论．例如中子和质子的β衰变反应方程分别为:

n→p + e + ? ,

p→n + e+ + ? ,

式中的? 就是中微子。

由于中微子质量为零,且穿透能力极强,即基本不与其它物质发生相互作用,因此,要用实验来观测它也就相当困难了。

1956年6月15 日,泡利收到了美国物理学家莱因斯和柯万的电报: “现谨奉告: 通过观察质子的逆β衰变,我们已经确定地从裂变碎片中观测到中微子,测得的截面和预期值6×10-44 厘米2 符合得很好．”泡利高兴得当即复电: “得来电,甚感,知道如何等待的人会等到每一事物．”泡利等了27年终于等来了中微子。

虽然中微子终于捕作到了,这“鬼魅粒子”的神秘面纱并没有被完全揭开。

太阳是一个大火球,它里面每时每刻都在进行着剧烈的热核反应,而这种反应会放出大量的中微子．由于中微子的奇特穿透本领,在宇宙中间如入无人之境,要观测它极不容易．直到70年代,美国科学家戴维斯才设计出了一种捕捉中微子的方案．他们在一只巨大的钢箱中灌入610 吨净化的氯化乙烯,利用太阳中微子被氯原子吸收产生氩原子的反应:

实验是在1500 米深的废金矿里进行的．1980年,戴维斯公布了测量结果．这一结果使物理学家们感到大出意料: 观测到的太阳中微子数不及理论值的1／3,有2／3 的中微子竟然失踪了! 这就是在科学界引起巨大震动的“太阳中微子失窃案”。

中微子质量是不是零,是当今物理学界最关心的一个问题．现在知道,中微子可分为三种: ? e(电子型中微子)、? u(u 型中微子)、? t(?型中微子)．如果中微子质量不为零,则这三种中微子可相互转化,这种现象就叫做“中微子振荡”．由于三者相互转化,使太阳产生的ve 在传到地球的过程中,有2／3 转化为? u 和? t了,只剩下1／3 的? e．而戴维斯的实检测的只有? e,这样,理论就和实验一致了。

1980年,苏联物理学家测得中微子? e 的质量为6.0×10-35 千克；1983年,我国物理学家测得的值为5.35×10-35 千克．但这些结果都不能令科学家们信服,中微子质量究竟是否为零,至今仍是一个谜。