曾经，我写了一篇文章，也是关于描述中微子的，当时的题目的大致意思是：在中微子的面前不存在障碍物，它能瞬间穿透地球，十亿个中微子正在穿透你的身体！然后就被无情的扣分了，你是不是也觉得我这个题目夸张了。
不过我想告诉你的是：这是事实！因为中微子属于轻子，中性粒子，这说明它不参与电磁作用，而且速度极快，基本接近光速，只会发生很弱的弱相互作用，所以穿透能力极强，据说一光年的铅盾可以阻挡住中微子！这什么概念？真的挡不住啊！
下面我们就聊下中微子是如何在理论上提出的？以及如何发现的？
先让我们回到20世纪20年代末。那时我们不仅知道地球上所有的东西都是由原子组成的，我们还知道原子是由原子核组成的，原子核带正电荷，有大有小，电子带负电荷，质量更小，体积也很小。
由于尼尔斯·玻尔(Niels Bohr)和玛丽·居里(Marie Curie)等人的努力，我们对原子能级如何工作(上图)有了一些了解，对放射性衰变如何工作(下图)也有了一些了解。
然而，上图中的放射性衰变存在一个问题。具体来说，就是上图中经历β衰变的原子核。有什么问题呢?貌似能量守恒对它们不起作用!
能量守恒说的是什么:能量不能被创造或毁灭，但可以从一种形式转换成另一种形式!即使是质量也一样，因为爱因斯坦说了，质量也是能量的一种形式。
这就是方程E = mc告诉我们的!
那么我说能量守恒不起作用是什么意思呢?举一个最简单的例子:氚。宇宙中的氢是最简单的原子:一个质子代表原子核，一个电子绕原子核旋转。但是我们可以用原子核的一个质子和一个中子组成一个氢原子，叫做氘，或者我可以用一个质子和两个中子组成氢原子，叫做氚。
普通的，没有中子的氢和稀有的，只有一个中子的氘，原子核是稳定的，但是氚的两个中子，在大约12年后会经历衰变!下图：一个中子衰变质子释放电子。
我们所要做的就是，如果能量和动量守恒，那么测量氚，氦-3和粒子(电子)的质量，然后就会知道释放的电子应该有多少动能，每次释放出来的电子能量都应该是一样的！这个能量略大于18kev。
但是当我们测量电子的能量时，我们发现了不寻常的事?
它们中很小很小的一部分有大约18kev的能量，几乎达到了预期的量。但是绝大多数释放出来的粒子能量要低得多。能量出现了不守恒，那么如果是你，你如何想这个问题?
尼尔斯·玻尔当时这么想的，他提出了一个观点：也许能量并不是守恒的，当发生衰变时，会损失一点点能量，开始时的能量比结束时的能量要多。
沃尔夫冈泡利(上图左，与海森堡和费米在一起)有一个大胆的新想法。他假设：能量和动量守恒是没错的，那么就说明我们并没有看到释放出来的所有粒子。
也许，除了氦-3原子核和电子，还有一个十分微小，不带电的中性粒子，带走了丢失的能量和动量。1930年他把这个粒子命名为“中微子”，意思是“小中性人”。但当时并没有发现这种粒子！
检测中微子的存在
在20世纪30年代、40年代和50年代早期，随着中子的发现、原子弹、氢弹的出现以及第一座核电站的建造，核物理学和粒子物理学有了很大的发展。
事情是这样的。核电站的工作原理是将具有放射性的铀棒插入水中，在水中，铀除了被浓缩成可裂变材料外，还会通过一系列重大的放射性衰变，最终以稳定的铅元素达告终停止衰变。在这个过程中，每次发生衰变，一个原子都会产生一种理论上的高能中微子(反中微子)。
如果氚放射性衰变，形成了氦-3，一个电子，和一个反中微子，那么我们就能使相反的情况发生!
反过来是什么?拿一个这种高能量的反中微子，把它敲进氦-3！会发生什么？理论上会生成一个氚原子(很难检测)和一个正电子(很容易检测到)!
因为物质中充满了电子，正电子的反粒子。当一个电子和一个正电子碰撞时，它们产生的两个光子的能量与一个电子(或正电子)的质量相同:511kev !
当然，其他物质也会产生光子。所以要进行两次实验:一次在核电站附近(核电站会产生大量的反中微子)，科学家检测到了大约500个理论上的反应，一次在远离核电站的地方，只得到大约200个反应!
这就是发现中微子的方法!尽管中微子早在1930年就被提出，但直到1956年才被弗雷德·雷恩斯（Fred Reines）和克莱德·科温（Clyde Cowan）发现，他们用氯化镉代替了氦-3，但是基本的物理原理是一样的。
不仅泡利因此获得了诺贝尔奖，恩里科·费米(Enrico Fermi)也获得了诺贝尔奖，因为他计算出了中微子的反应速率和截面，雷恩斯和科恩也获得了诺贝尔奖，他们利用费米的成果设计了他们的检测实验!
这样的实验毫无疑问地证明了中微子的存在。
