1931年,奧地利物理學家泡利出來說話了,說是放射物質的放射線β中,不僅有電子,同時還有一種我們尚不認識的粒子,這是個未露麵的“小偷”,就是它帶走了丟失的能量。大物理學家費米十分欣賞泡利的觀點,還給這種未露麵的粒子取了個正式名字:中微子——中性的微小粒子。

在當年,科學家發現的基本粒子非常少,對中微子的理論,大多不相信,甚至認為,這隻是找個理由來維護能量守恒定律,保住物理理論大廈。至於那個“小偷”,猶如幽靈,是抓不到的。

捕捉中微子的工作,比設想的要困難得多。中微子是中性粒子,不帶電,不參與電磁作用,不惹是生非;它的運動速度很快,接近光速,穿透力強,來無蹤去無影。從假設存在中微子,直到捕捉到手,共用了25年的時間。

首先是中國科學家王淦昌寫論文,提出了《探測中微子的建議》,設想了一個探測方法。這是1942年,王淦昌很年輕,風華正茂。他的建議,為一位美國科學家接受。通過實驗證實了丟失的能量的確是被中微子帶走了。

經過漫長的搜尋過程,1956年,美國科學家柯文和萊因斯宣布,他們捉到了中微子。他們做了一個很大的探測器,埋在一個核反應堆的地下,埋得很深,經過相當長的時間,測到了從核反應堆中放出來的中微子束。

十幾年以後,人們才捕捉到從宇宙空間射來的中微子,科學家做了一個直徑6米的大桶,埋在一個很深的金礦中,構成一架“中微子望遠鏡”,也捕捉到了中微子。

神秘的中微子終於露麵了,然而,科學家仍然沒有完全看清它的真麵目,留下了一些新的難以破解的謎。

在探測中微子的時候,科學家的第一個感覺是數量不夠,總是比預期數量少,而且“漏網”的數量很大,為什麼不能全部捕捉到呢?

再一個重大問題是:中微子的質量問題。質量,靜止質量是粒子的重要性質,確定其它各種粒子的質量,沒有什麼困難,順順當當地解決了,唯有中微子的質量怎麼也定不下來。在科學界,有種種不同認識,還有種種相互矛盾的觀測記錄。中微子,仍然保留著神秘的色彩。

有人說,中微子的質量是零,因為沒有質量,中微子才能在真空中以光速運動。這是根據美籍華裔科學家楊振寧和李政道的理論進行分析,得出來的結論。

當然,也有懷疑的人,說這個問題要通過實際觀測來確定。在前蘇聯和美國都有科學家在進行腳踏實地的測定,同時宣布說,已經測到了中微子的質量,並把數據列舉了出來,好像已經找到可靠的證據。過了幾年,由別人來重複他們的實驗,數據又變了,好像應該是零。

實測結果並不確定,依然定不下來。

1987年,天文學家觀測到空間有一顆超新星爆炸,爆炸以後必然會拋出大量中微子,總有一部分中微子從宇宙空間闖到地球上來,科學家們紛紛啟動儀器進行觀測。觀測結果千差萬別,有的說中微子是有質量;有的說質量非常小,幾乎沒有;有的則明確地說,質量為零。

中微子,微小,渺小。它那麼輕,輕得沒有質量,卻留給人們一連串謎。科學家們非常重視這些謎,不僅物理學家關心,天文學家也關心。

宇宙間的各個星係,往往聚集成星係團,這是因為各星係之間存在著強大的引力。如果沒有強大的引力,就不會聚集成團,而會走向分離,越離越遠。

這個強大的引力從哪兒來?大家都認為來自星係的質量。可是,仔細計算一下,問題又來了:星係的總質量不足以提供那麼強大的引力,最多隻能提供20%,短缺的質量達到80%。

從哪兒去尋找那些短缺的質量呢?

從宇宙中密度極大的中微子身上去尋找,隻要中微子有質量,就可以彌補那些短缺的質量。

這些想法正確嗎?不敢說。中微子原來像個幽靈,難以尋覓;現在捕捉到手,卻又那麼神秘,留下了一連串謎。

從未聽說過的超流冷,冷,冷!哪兒最冷?

在地球上,最冷的地方在南極,曾記錄到-88℃的低溫。科學家卻說,這隻是“普冷”,普普通通的冷,還有更冷的地方,那就是實驗室。

物理學家為了把氣體變成液體,在實驗室製造出比南極更冷的環境,冷到零下200℃。冷到這個地步,好多氣體,包括氮和氧都成了液體;冷到這個地步,出現了好多怪現象,橡皮球失去了彈性,扔到地上不會彈跳,而脆得像玻璃,碎了。還有,會流動的水銀變得梆梆硬,能拿來當錘子使……這還不算冷,在實驗室裏又製造出比-200℃更冷的環境,在-253℃的時候,氫氣變成了液體。最難液化的氦氣,經過艱辛的努力,終於在-269℃的時候,也成為了液體。到此為止,所有的氣體都被液化了。