中微子又译作微中子，是轻子的一种，是组成自然界的最基本的粒子之一，常用符号ν表示。中微子个头小、不带电，可自由穿过地球，自旋为1/2，质量非常轻（有的小于电子的百万分之一），以接近光速运动，与其他物质的相互作用十分微弱，号称宇宙间的“隐身人”。科学界从预言它的存在到发现它，用了20多年的时间。2013年11月23日，科学家首次捕捉高能中微子，被称为宇宙隐身人。他们利用埋在南极冰下的粒子探测器，首次捕捉到源自太阳系外的高能中微子。发现历程 来源中微子的发现来自19世纪末20世纪初对放射性的研究。研究者发现，在量子世界中，能量的吸放射性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。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，国际核物理会议泡利在罗马召开，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。1932年真正的中子被发现后，意大利物理学家费米将泡利的“中子”正名为“中微子”。1933年，意大利物理学家费米提出了β衰变的定量理论，指出自然界中除了已知的引力和电磁力以外，还有第三种相互作用—弱相互作用。β衰变就是核内一个中子通过弱相互作用衰变成一个电子、一个质子和一个中微子。他的理论定量地描述了β射线能谱连续和β衰变半衰期的规律，β能谱连续之谜终于解开了。美国物理学家柯万（Cowan）和莱因斯（Reines）等第一次通过实验直接探测到了中微子[2] 。他们的实验实际上探测的是核反应堆β衰变发射的电子和反中微子，该电子反中微子与氢原子核（即质子）发生反β衰变，在探测器里形成有特定强度和时间关联的快、慢信号，从而实现对中微子的观测。他们的发现于1995年获得诺贝尔物理学奖[3] 。1956年，美国莱因斯和柯万在实验中直接观测到中微子，莱因斯获1995年诺贝尔奖。1962年，美国莱德曼，舒瓦茨，斯坦伯格发现第二种中微子——μ中微子，获1988年诺贝尔奖。1968年，美国戴维斯发现太阳中微子失踪，获2002年诺贝尔奖。1985年，日本神岗实验和美国IMB实验发现大气中微子反常现象。1987年，日本神岗实验和美国IMB实验观测到超新星中微子。日本小柴昌俊获2002年诺贝尔奖。1989年，欧洲核子研究中心证明存在且只存在三种中微子。阿瑟·麦克唐纳1995年，美国LSND实验发现可能存在第四种中微子——惰性中微子。1998年，日本超级神岗实验以确凿证据发现中微子振荡现象。日本梶田隆章获2015年诺贝尔奖。2000年，美国费米实验室发现第三种中微子，τ中微子。2001年，加拿大SNO实验证实失踪的太阳中微子转换成了其它中微子。最早提出建设思路的是华裔物理学家陈华生博士Herbert H. Chen（美国普林斯顿大学理论物理博士学位，加州大学欧文分校物理学家）[4] 。加拿大阿瑟·麦克唐纳获2015年诺贝尔奖。2002年，日本KamLAND实验用反应堆证实太阳中微子振荡。2003年，日本K2K实验用加速器证实大气中微子振荡。2006年，美国MINOS实验进一步用加速器证实大气中微子振荡。2007年，美国费米实验室MiniBooNE实验否定了LSND实验的结果。研究结果粒子物理的研究结果表明，构成物质世界的最基本的粒子有12种，包括了6种夸克（上、下、奇、粲、底、夸克顶，每种夸克有三种色，还有以上所述夸克的反夸克），3种带电轻子（电子、μ子和τ子）和3种中微子（电子中微子，μ中微子和τ中微子）而每一种中微子都有与其相对应的反物质。中微子是1930年奥地利物理学家泡利为了解释β衰变中能量似乎不守恒而提出的，1933年正式命名为中微子，1956年才被观测到。中微子[5] 是一种基本粒子，不带电，质量极小，与其他物质的相互作用十分微弱，在自然界广泛存在。太阳内部核反应产生大量中微子，每秒钟通过我们眼睛的中微子数以十亿计。

------摘自百度百科

中微子实际上是构成物质的基本粒子，而且它的穿透力极其强，质量很小，所以人类对于他的了解还不够多。

规范场物理学研究物质和物质相互作用的一门学问。在古希腊时代，人类其实就已经在思考自然万物，他们当时主要从两个角度出发，第一个角度就是思考构成物质的基本单位是什么？第二个角度则是探测万物的本质规律。实际上，如今的物理学也是从这两个角度来思考万物。

在第一个角度中，先是泰勒斯提出万物的本原是水，后来又有很多人提出不同的想法，其中最有名的当属德谟克利特提出的原子论，他认为万物的本原是原子和虚空。多说一句，德谟克利特是从哲学层面来思考，他提出的“原子”和我们如今的原子是不一样的。

而在第二个角度当中，古代的科学并没有走得太远。关于两个问题的突破一直到了近代。科学家发现了很多粒子，其中一部分被称为基本粒子，比如：夸克，电子，它们不能再被切分。除此之外，它们还发现，物质之间存在着四种相互作用，分别是强相互作用，弱相互作用，电磁相互作用和引力相互作用。

这些作用是通过一种叫做“场”的物质来实现的，其中强相互作用和弱相互作用力是在原子核层面的相互作用，日常生活中除了引力之外，我们所接触到的作用都是电磁相互作用，这套理论如今我们也叫作规范场论。

而在众多的基本粒子当中，就存在着一种很鬼魅的基本粒子，它就是中微子。科学家波尔因为它甚至差点放弃了能量守恒定律。那到底是咋回事呢？

中微子中微子之所以鬼魅，最核心的原因有两点：

穿透力极其强特别善变我们先说为什么中微子的穿透力很强。正如上文说到的，在自然界中存在着四种相互作用，这四种相互作用当中，强相互作用是最强的，其次是电磁相互作用，再然后是弱相互作用，最后是引力相互作用。

我们平时觉得引力很大，主要是因为地球大。试想一下，如果你拿一块磁铁，其实就可以把曲别针给吸起来，也就是说，一个磁铁的提供的电磁相互作用就比地球提供的引力要大。所以，实际上引力很小很小。

有趣的是，中微子不参与到强相互作用当中，它因为不带电，它也不参与到电磁相互作用当中。它的质量极其小，小到如今我们还测不准它的质量。本来电子的质量就足够小了，而中微子很可能只有电子百万分之一的质量。所以它也几乎不参与引力相互作用。它只有极其低的概率会参与到弱相互作用。要知道，弱相互作用本身就极其微弱。这就使得它的穿透力极其强，科学家发现，中微子在宇宙当中传播1光年，只有50%的概率会和这个路径上的物质发生反应。太阳在燃烧过程中，每次产生3个光子，就会伴随着2个中微子产生。

因此，每时每刻都有许多来自于太阳的中微子来到地球，它们往往都是直接穿过地球，地球在它们目前就好像是小透明一样。我们的身体，每秒钟就有亿万个中微子穿过，而我们却一无所知。

除了穿透力极强，中微子还很“善变”，这也给科学家造成了很大的困扰。科学家发现，仪器探测到的中微子总是理论值的1/3，他们甚至怀疑是不是理论出现了错误。后来，科学家就发现，之所以会这样是因为中微子实际上存在3种，而且中微子在传播过程当中，还会发生相转化。说白了，就是3种中微子之间来回变化，所以我们永远只能测到理论值的1/3。这三种中微子分别叫做电子中微子、μ子中微子，τ子中微子。

由于中微子不参与电磁相互作用，而光子是参与到电磁相互作用的，宇宙早期是混沌一片的，光子由于受到电磁相互作用的束缚，所以没有在宇宙中开始传播，因此通过研究中微子，科学家可以了解到宇宙早期的演化，为此还出现了中微子天文学的细分学科。

为了探测它，科学家只能在地下1000-3000米处设立探测器，许多的大国在这方面都有投入，比如：南极冰面下2.44公里处就有冰立方中微子望远镜。

再比如：在日本，有在地下1000多米处的超级神冈探测器，为了探测中微子，这里储存着5万吨高度纯净的水。

对于中微子的探测，已经产生了多位诺贝尔奖获得者，相信未来对中微子的研究，势必会带来物理学和天文学的革命。