幽靈粒子

中微子不帶電，自旋為1/2，以接近光速運動，質量非常輕（小於電子的百萬分之一）。於2011年九月作為已發現可能超光速的“幽靈粒子”聞名。

英文名稱：neutrino 　中微子個頭小，不帶電，可自由穿過地球，幾乎不與任何物質發生作用，號稱宇宙間的“隱身人”。科學家觀測它頗費周折，從預言它的存在到發現它，用了10多年的時間。 　要説中微子，就不得不提它的“老大哥”——原子基本組成之一的中子。中子在衰變成質子和電子（β衰變）時，能量會出現虧損。物理學上著名的哥本哈根學派鼻祖尼爾斯·玻爾據此認為，β衰變過程中能量守恆定律失效。 　1931年春，國際核物理會議在羅馬召開，當時世界最頂尖的核物理學家匯聚一堂，其中有海森堡、泡利、居里夫人等。泡利在會上提出，β衰變過程中能量守恆定律仍然是正確的，能量虧損的原因是因為中子作為一種大質量的中性粒子在衰變過程中變成了質子、電子和一種質量小的中性粒子，正是這種小質量粒子將能量帶走了。泡利預言的這個竊走能量的“小偷”就是中微子。

20世紀初，科學家發現原子核放出一個電子的時候，會帶走一些能量，仔細算算，損失的能量比電子帶走的能量多，有部分能量丟失了。

我們知道物理學中有個支撐物理理論大廈的能量守恆定律，根據這個定律，能量是不會丟失的。在科學家看來，丟失能量，不論怎麼丟失，丟在哪裏，都是嚴重的大事，必須搞清楚能量是怎麼丟失的，誰偷走了。否則，許多建立在這個定律基礎上的物理學理論都得垮掉。

1931年，奧地利物理學家泡利説偷走能量的是一種尚未認識的粒子，大物理學家費米十分贊同泡利的觀點，並且根據這個粒子是中性的微小粒子，給這個粒子命名為中微子。

中微子是中性粒子，不帶電，不參與電磁作用，它就像一個幽靈在飄蕩，很難捕捉。但是科學家沒有放棄，經過25年的努力，神秘的中微子終於露面了。

1956年，美國科學家柯文和萊因斯宣佈，他們捕捉到了中微子。十幾年之後，科學家們捕捉到從宇宙空間射來的中微子。但是，中微子的運動速度極快，接近光速，科學家仍然沒有看清它的真面目。

關於中微子有一個很重要的問題，那就是它的質量問題。有人根據物理家楊振寧和李政道的理論進行分析得出中微子的質量是 0，因為沒有質量，中微子才能以光速進行運動。有人則反對這種觀點。

最近，一組日本和美國的物理學家，經過兩年深入日本地下一個舊礦井進行研究，發現中微子有質量，能夠振動。科學家説，根據物理學理論，任何會振動的東西都有質量，由此推斷，中微子一定是有質量的。

雖然一粒中微子的質量可能很小，但若把宇宙所有中微子的質量加起來，其總質量還是相當可觀的，足以幫助科學家解釋宇宙中某些“消失了”的質量。

它之所以被稱為“幽靈粒子”，是因為它不存在於我們的三維世界中，只能在另一個與我們這個世界“相反”的世界中尋找，為了找到“幽靈粒子”，全世界的科學家們爭相創造可能存在外爾費米子的人工環境。2014年12月，中科院物理研究所的方忠研究小組發表論文預測，“幽靈粒子”可在人造材料鉭砷中發現。四個月後，該研究小組宣佈，他們通過向鉭砷晶體發射同步輻射光源首次檢測到了外爾費米子。