中子的存在
每个原子核里，都藏着一个像质子一样重、却不带电的粒子。
一种奇怪的辐射能把质子从蜡里打出来，自己却完全不带电——而要解释它，物理学家不得不承认：每个原子的中心，都藏着一种全新的粒子。
核心想法
到 1920 年，人们已知道原子有一个微小、沉重、带正电的核（卢瑟福），外面绕着电子。可这核的重量，大约是它那些质子所能解释的两倍，没人知道为什么。詹姆斯·查德威克找到了那块缺失的拼图：一种几乎与质子等重、却不带电的粒子——中子。每个原子核，都是质子与中子紧紧挤在一起的一团。
正因为不带电，中子才是那把能转动的钥匙。它不带电荷，便不会被原子核推开，于是能径直钻进去——这也正是为什么仅仅几年之后，中子会成为用来劈开原子的那件工具。
它是如何诞生的
十多年来，查德威克和他的导师欧内斯特·卢瑟福一直怀疑存在一种中性粒子；卢瑟福甚至在 1920 年的一次讲座中预言过它。决定性的线索来自国外。在德国，玻特与贝克尔注意到，铍被 α 粒子击中时会放出一种神秘而极具穿透力的辐射。在巴黎，伊雷娜与弗雷德里克·约里奥-居里夫妇发现，这辐射能把质子从石蜡中打出来——却把它解释成一种能量极高的光，一种 γ 射线。
查德威克读了他们的论文，立刻明白光做不到这件事：一个无质量的 γ 射线，要把沉重的质子以那样的速度甩出去，需要荒谬的能量。1932 年初，在卡文迪许实验室紧张的几周里，他测量了这辐射如何踢动氢，也踢动氮和其他气体，并证明：只有当它是一个与质子等重的粒子时，这些数字才说得通。他找到了中子。
它为何重要
中子补全了原子的图像，并一举解释了同位素——为什么同一种元素会有略重和略轻的版本（它们只是带着不同数目的中子）。又因为它不带电，中子成了伸进原子核的完美探针。仅仅七年之后，它就被用来发现了核裂变；再过六年，这一发现造出了反应堆，也造出了原子弹。很少有哪一种粒子，能如此迅速地改变历史。
一个可以想象的画面
想象一张昏暗台球桌上一颗看不见的母球。你看不见母球，却能看见它撞散的彩球。如果它先撞一颗轻球（质子），再撞一颗重球（氮核），而你测出每颗飞出去的速度，就能反推出母球的重量——尽管你从未看见它。查德威克那不带电、看不见的中子就是母球；反冲的质子与氮核，就是把它质量泄露出来的那些彩球。
它的位置
这是卢瑟福 1911 年发现原子核的直接续篇——也正是卢瑟福本人在 1920 年所猜想的那种粒子。它为费米 1934 年的弱力理论（支配着一个孤立中子如何衰变）铺平了道路，也为此后的全部核物理铺平了道路。它最离奇的子嗣，是中子星——整颗恒星的核心被压成一团中子——它在两年后即被提出，并于 1967 年以脉冲星之姿被看见。
Up to the present, all the evidence is in favour of the neutron, while the quantum hypothesis can only be upheld if the conservation of energy and momentum is relinquished at some point.
The difficulties disappear, however, if it be assumed that the radiation consists of particles of mass 1 and charge 0, or neutrons.