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刘少华
邹乾一
刘 蜜
β-衰变（Beta-minus）（图片来源于维基百科）
1930年，奥地利物理学家泡利在解释β衰变中，提出了中微子的假说，认为在衰变过程中不但有电子的产生，还会产生另外一种未知的电中性粒子，他把这种粒子称为“中子”。但在1932年，英国物理学家查德威克发现了一种电中性粒子即我们现在所说的“中子”。而泡利所说的“中子”则被费米改名为“中微子”。1933年索尔维会议上泡利宣布“中微子”确实存在。至此一种新的粒子-中微子被人们发现。
1956年左右正在进行中微子相关实验的克莱德·科温
（图片来源于维基百科）
1942年，我国的核物理学家，两弹一星功勋奖章获得者王淦昌首次提出利用电子俘获的方式观测中微子。1956年克莱德·科温、弗雷德里克·莱因斯等科学家在《科学》杂志中发布了中微子的观测结果，这是首次探测到中微子。莱因斯因此成果在1995年获得了诺贝尔物理奖，科温已在1974年去世未能共享诺奖的喜悦。
王淦昌（图片来源于维基百科）
1968年美国物理学家雷蒙德·戴维斯等人在霍姆斯特克（Homestake）地下金矿中建造了一个大型中微子探测器。他们通过探测器发现太阳的中微子数与标准太阳模型预测值相差三分之一至二分之一，此现象引发了太阳中微子问题。这一差异困扰了科学家近30年。
2001年戴维斯肖像
（图片来源于美国国家自然基金会）
太阳中微子问题是观测穿过地球的太阳中微子流量与理论计算相比出现误差的问题，这就说明太阳中微子的观测结果与太阳理论模型产生了矛盾，是太阳模型有问题，还是中微子模型有问题，引发了科学家们的思考。起初的尝试是对标准太阳模型的修改，结果随着日震学与太阳热流的发展和改良的中微子实验否定了这种修改。
NASA 2010太阳观测图像（图片来源于NASA）
科学家从中微子模型修改入手来解决这一问题。1970年当时物理学家都认为中微子不具有质量，种类也不会发生变化。显然这种模型已不再适用观测的结果，1978年布鲁诺·庞蒂科夫提出那么假设中微子如果具有质量的话，它就可以转化成别的种类中微子从而逃脱了观测站的探测。事实上是这样的，1998年日本的超级神冈探测器发现了中微子振荡的确切证据。中微子振荡指出中微子可以转化成不同的形式。观测结果也表明μ中微子在轰击大气层后转化成了τ中微子，没有被探测器观察到。最令人信服的证据是加拿大的萨德伯里中微子观测站于2001年发表的测量结果。可以探测到太阳发出的全部三种中微子，发现三种中微子的总流量与之前从太阳内部聚变反应核物理而来的预测相当一致，解决了太阳中微子问题的矛盾。这意味着中微子具有非零的静质量的。2015年，诺贝尔物理学奖被授予了日本天文学家梶田隆章、加拿大物理学家阿瑟·麦克唐纳，以表彰他们发现中微子振荡这一现象。
希格斯玻色子产生时的景象
（图片来源于欧洲核研究组织）
上图情景由由大型强子对撞机中的紧凑μ子线圈产生，前身是衰变为强子喷流的质子与电子。
1987年，日本的神冈探测器、美国的厄文－密歇根－布鲁克海汶探测器和苏联巴克三中微子天文台发现了超新星1987A的爆发产生的25个中微子，是人们首次探测到来自太阳系外的中微子，标志着中微子天文学的诞生。这一发现为天文学家观测超新星提供了新的方式。美国天文学家雷蒙德·戴维斯、日本天文学家小柴昌俊也因探测到SN 1987A产生的中微子，而获得2002年诺贝尔物理学奖。
SN 1987A（图片来源于哈勃望远镜）
参考资料
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