β 射線理論的嘗試
一種微弱的新力，把中子變成質子——也讓包立的微中子成真。
有些原子每一次都甩出一個能量「不對勁」的電子。為了讓帳目對得上，費米發明了一種新的自然之力——還有一個幾乎看不見的粒子，來把剩下的能量帶走。
核心想法
在一種叫做 β 衰變的放射性裡，原子核中的一個中子變成質子，並射出一個高速電子。麻煩出在能量上：電子每次帶出來的能量都不一樣，從幾乎為零，一直到某個固定的上限。如果離開的只有電子，那它每次本該帶走同樣的能量——可剩下的能量，跑哪兒去了？
費米的回答分兩部分。其一，還有第三個粒子也離開了：一個微小、電中性、近乎幽靈般的粒子，由包立提出，費米給它取名「微中子」。電子與微中子把能量分著帶走，所以電子的那一份才會變來變去。其二，整個過程由一種此前未知的力驅動——它遠比電或磁要弱——正是它讓中子翻轉成質子。費米寫下了這種力的規則，並用它準確預言了電子能量的確切分布。
它是如何誕生的
這個謎題由來已久，也很嚴重。包括尼爾斯·波耳在內的一些物理學家，已準備好放棄神聖的能量守恆定律來解釋它。1930 年 12 月，包立在一封信裡拋出了一個大膽的脫身之計——他半開玩笑地把信寄給某次物理會議上「親愛的放射性女士們、先生們」：也許有一個看不見的粒子，把失蹤的能量帶走了。他自己都覺得這想法太魯莽，不太敢發表。
費米在羅馬，帶著他那支年輕的隊伍——「帕尼斯佩爾納街的孩子們」——把這個想法當真，並在 1933 至 1934 年的那個冬天，把它建成了一套完整的理論。他給這粒子取了名字，也給了它數學。當他把一份簡短的報告投給《自然》雜誌時，卻被以「過於脫離現實，難以引起讀者興趣」為由退稿。受了這一刺激，他轉而用德文和義大利文發表——並把目光投向實驗，那些工作後來為他贏得了 1938 年的諾貝爾獎。而微中子本身，直到 1956 年、二十多年後，才被真正探測到。
它為何重要
費米的理論，是對「弱力」的第一次描述。弱力與重力、電磁力、強核力並列，是自然界四種基本交互作用之一。它挽救了能量守恆定律，把微中子從一個走投無路的猜想，變成了一個真實、可計算的粒子，還交給物理學家一套配方——粒子之間的「接觸式」耦合——這套配方，成了現代物理描述一切力的範本。
一個可以想像的畫面
想像你和一個沉默、看不見的搭檔，要分一筆固定的錢，但沒人記錄誰分到多少。在許多輪裡只數你自己的那一份，看起來就像是隨機的——有時你幾乎全拿，有時幾乎一無所獲。這正是連續 β 譜：電子與微中子瓜分一份固定的能量，而我們只看得見電子的那一份。要是沒有這個隱形的搭檔——只是簡單的兩體平分——你每次都會拿到一模一樣的數目，一個單一而尖銳的值。我們偏偏沒看到這種情形，這正是微中子留下的指紋。用下面的工具把微中子開開關關，看那條單一的譜線如何鋪展成一片模糊。
它的位置
費米的理論，生長自新的量子力學——尤其是狄拉克 1928 年關於光如何被發射與吸收的理論，正是它給了費米模板。它開闢的道路，筆直地穿過了整個二十世紀的餘下時光：人們發現這種力會破壞鏡像對稱，又把它與電磁力統一成「電弱」理論，最終在 2012 年找到了希格斯玻色子——正是它，讓弱力只能作用於極短的距離。費米命名的微中子，如今在巨大的探測器中被研究，是宇宙中最豐富的粒子之一。