β 射线理论的尝试
一种微弱的新力，把中子变成质子——也让泡利的中微子成真。
有些原子每一次都甩出一个能量「不对劲」的电子。为了让账目对得上，费米发明了一种新的自然之力——还有一个几乎看不见的粒子，来把剩下的能量带走。
核心想法
在一种叫做 β 衰变的放射性里，原子核中的一个中子变成质子，并射出一个高速电子。麻烦出在能量上：电子每次带出来的能量都不一样，从几乎为零，一直到某个固定的上限。如果离开的只有电子，那它每次本该带走同样的能量——可剩下的能量，跑哪儿去了？
费米的回答分两部分。其一，还有第三个粒子也离开了：一个微小、电中性、近乎幽灵般的粒子，由泡利提出，费米给它取名「中微子」。电子与中微子把能量分着带走，所以电子的那一份才会变来变去。其二，整个过程由一种此前未知的力驱动——它远比电或磁要弱——正是它让中子翻转成质子。费米写下了这种力的规则，并用它准确预言了电子能量的确切分布。
它是如何诞生的
这个谜题由来已久，也很严重。包括尼尔斯·玻尔在内的一些物理学家，已准备好放弃神圣的能量守恒定律来解释它。1930 年 12 月，泡利在一封信里抛出了一个大胆的脱身之计——他半开玩笑地把信寄给某次物理会议上「亲爱的放射性女士们、先生们」：也许有一个看不见的粒子，把失踪的能量带走了。他自己都觉得这想法太鲁莽，不太敢发表。
费米在罗马，带着他那支年轻的队伍——「帕尼斯佩尔纳街的孩子们」——把这个想法当真，并在 1933 至 1934 年的那个冬天，把它建成了一套完整的理论。他给这粒子取了名字，也给了它数学。当他把一份简短的报告投给《自然》杂志时，却被以「过于脱离现实，难以引起读者兴趣」为由退稿。受了这一刺激，他转而用德文和意大利文发表——并把目光投向实验，那些工作后来为他赢得了 1938 年的诺贝尔奖。而中微子本身，直到 1956 年、二十多年后，才被真正探测到。
它为何重要
费米的理论，是对「弱力」的第一次描述。弱力与引力、电磁力、强核力并列，是自然界四种基本相互作用之一。它挽救了能量守恒定律，把中微子从一个走投无路的猜想，变成了一个真实、可计算的粒子，还交给物理学家一套配方——粒子之间的「接触式」耦合——这套配方，成了现代物理描述一切力的范本。
一个可以想象的画面
想象你和一个沉默、看不见的搭档，要分一笔固定的钱，但没人记录谁分到多少。在许多轮里只数你自己的那一份，看起来就像是随机的——有时你几乎全拿，有时几乎一无所获。这正是连续 β 谱：电子与中微子瓜分一份固定的能量，而我们只看得见电子的那一份。要是没有这个隐形的搭档——只是简单的两体平分——你每次都会拿到一模一样的数目，一个单一而尖锐的值。我们偏偏没看到这种情形，这正是中微子留下的指纹。用下面的工具把中微子开开关关，看那条单一的谱线如何铺展成一片模糊。
它的位置
费米的理论，生长自新的量子力学——尤其是狄拉克 1928 年关于光如何被发射与吸收的理论，正是它给了费米模板。它开辟的道路，笔直地穿过了整个二十世纪的余下时光：人们发现这种力会破坏镜像对称，又把它与电磁力统一成「电弱」理论，最终在 2012 年找到了希格斯玻色子——正是它，让弱力只能作用于极短的距离。费米命名的中微子，如今在巨大的探测器中被研究，是宇宙中最丰富的粒子之一。