微中子

微中子是粒子世界裡終極的壁花——電中性、幾乎無質量，而且極不情願交互作用，以致於一個微中子能穿過一光年厚的實心鉛，還有約一半機率從另一頭出來。此刻，來自太陽的數十兆個微中子每秒都正穿過你，日夜不停，而它們幾乎全都沒注意到你在那裡。它們是宇宙中僅次於光子第二多的粒子，卻在數十年間是最難捕捉的。

微中子是自旋 1/2 的中性輕子，只感受弱交互作用與重力——不感受電磁力，也不感受強力。它有三種味，每個世代一種：電子、緲子與濤子微中子。包立（Pauli）在 1930 年提出微中子，作為挽救 β 衰變中能量與動量守恆的「孤注一擲之計」——衰變放出的電子帶著連續分布的能量，而非單一數值；他推論，缺失的能量是被一個看不見的中性粒子帶走的。直到 1956 年，萊因斯（Reines）與柯溫（Cowan）才利用核反應爐強烈的微中子通量，直接偵測到它。

在原始的標準模型中，微中子質量恰為零且永遠是左手性的，但微中子振盪的發現證明它們具有微小的非零質量——這是標準模型不完整的第一個確鑿證據。它們微弱的交互作用使它們成為獨一無二的信使：微中子能直接從太陽核心、從塌縮的超新星逃出，攜帶任何光都無法帶來的資訊，這正是微中子天文學存在的原因。一個揮之不去的誤解是以為微中子難以偵測是因為它小或快；真正的原因只是弱力很弱，所以它們的交互作用截面極其微小。