中微子之谜：发现、振荡与磁矩问题

中微子是轻子的一种，是组成自然界的基本粒子之一，中微子个头小，不带电，自旋为1/2，质量是电子质量的百万分之一或为零，以接近光速运动，与其他物质的相互作用非常微弱，被称为“宇宙间的隐身人”，它能毫无阻挡地穿过地球和我们的身体而不与任何物体发生相互作用，也不与我们的检测仪器发生作用，所以我们很难捕捉到它，对于它的许多问题，目前还是个谜。

对于中微子的发现，也有很多趣事。20世纪初，科学家发现，在很多的重物质中都具有放射现象，如铀，它能放出三种射线，分别叫α（读作阿尔法）、β（贝塔）和γ（伽马），这里的α是氦原子核，带正电，在电场中向负极偏转，而γ不带电，在电场中不偏转，而β是电子，在电场中向正极偏，并且知道它是由原子核内发出的，否则不会有这么大的能量。但问题是，原子核内只有质子（带正电）和中子（不带电），而哪有电子呢？后来有相关研究发现，原来是在原子核内一个中子经β衰变而放出一个质子和一个电子，在这个反应中进一步发现，反应前后质量数守恒，电量数也守恒，唯独能量不守恒，有一部分能量失踪了，当时物理学家玻尔认为，可能在这个β衰变中能量不守恒。后来到1930年，奥地利物理学家泡利提出一个假设，他认为在这个衰变中除质子和电子以外，可能还放出了一种别的粒子，而这种粒子的特点是：静质量为零，电荷为中性（即不带电），但有能量，与光子性质有所不同的一种新的粒子，把能量带走了但看不见，把它的能量和质子、中子的能量加起来还是守恒的，后来科学家把它叫作“中微子”。意大利物理学家费米认为，在β衰变中除了自然界中的引力和电磁力（当时只知道有这两种力），可能还存在另一种力，他们把它叫作“弱相互作用力”，是原子核内一个中子通过弱力作用衰变成一个电子、一个质子和一个中微子，所以它叫“电子中微子e”。直到1956年美国莱茵斯和柯万在实验室直接测到了中微子e。以后科学家逐步发现了另外两种中微子，分别叫渺子中微子μ和陶子中微子τ。

以后，科学家又逐步在大气中、太阳中和超新星爆发中都找到了这些中微子。特别是，1998年日本神岗实验室发现了中微子振荡现象，就是中微子在空中传播时会发生周期性变化。例如，当它从太阳上生成传向地球时，假如我们一开始观察它是一个电子中微子，然后在传播时它又变成了另外两种中微子，过一段时间它就又变回来了。荡秋千也是一种振荡，也是周期性变化，当我们从后面最高点荡到前面最高点，然后又回到后面最高点时，这就是一个振动周期。这可能也是开始时许多科学家在观察太阳中微子总有失踪的原因，或许是因为当时的仪器只能测到电子中微子而不能测到另两个中微子的原因。根据中微子振荡这一现象，许多科学家认为，这可能就说明中微子有静止质量，到底有没有呢？目前还在争论，也在探索之中。(www.xing528.com)

更有甚者，有人认为，灵魂是存在的，构成灵魂的材料都是由中微子组成的，并且我们看不见，但它又能如入无人之境，电视剧中的鬼魂能穿墙而过就是证明，因为只有中微子组成的东西才能毫无阻挡地穿过任何物体而不与它发生相互作用，其实那是制作者的高明手法，利用今天的电脑是很容易完成的。更有人设想，组成我们人体的细胞构成了我们有形的躯体，而每个细胞中都有中微子存在，只要我们用某种办法（如脑电波）把这些中微子都联系起来，就会构成一个我们看不见的又实际存在的和人一样的灵魂了，所以当人死后，灵魂就像影子一样跑走了，（有时候有些人能看见它，多数人是看不见的）但躯体留下来了。这些说法就目前来看，都是猜想或奇谈怪论。

中微子还有许多谜团没有解开，其一，它到底有没有静止质量，目前还没有结论。因为科学家认为，宇宙中充满着大量的中微子，因为在宇宙大爆炸之初和以后长时间的恒星内部里核反应都在不断地产生大量的中微子，如果稍有一点点质量都会对引力和以后宇宙的结局产生重大的影响。其二，中微子的振荡现象已经发现，但有振荡到底能不能就说它有静质量，一些人说有，一些人说没有，目前还在争论之中。其三，中微子的传播速度到底是多少，有人说它超光速，也有人说它就是光速，目前没有测量数据，因为测不出来（连发现它都很困难，更谈不上测量了）。其四，目前测得的三种中微子都有它的反粒子，这些反粒子和它本身的粒子是否为同一种粒子呢？这个也不得而知。其五，中微子有不有磁矩也不知道。这些谜团都有待于我们青年人以后去解决。