瞎唄！為顯擺杜撰的名詞！幽靈是隻中陰身(剛死，不過七天，人的靈魂還沒去投胎)粒子就生搬硬造！借了現代物理學的名詞(粒子)，兩者不是一碼事！！！自欺欺人的把戲！！！

幽靈粒子，也屬於靈魂的粒子，一個生物體的靈魂，就是一個物體的電磁場，就是同人類用的電腦一樣，電腦是要有諸多的元件，人的靈魂也是由諸多的身體素質，如果這些因素停止執行，人體就是死亡，靈魂也隨之消失，所以說幽靈也隨之消亡。

幽靈粒子是自然界一種基本粒子之一，可自由穿越地球，常用符號v表示，幽靈粒也可以叫中微子，個頭小，不帶電，幾乎不和任何物質質發生作用，號稱宇宙的隱身人。

看了幾個小夥伴的回答，認為靈魂粒子就是靈魂，我覺得有點太唯心論了。在這裡個大家科普一下什麼是靈魂粒子，不然你就說那是靈魂，豈不是讓人家笑話。

所謂靈魂粒子，實際上就是中微子。那麼為什麼叫它“靈魂粒子”呢？原來，中微子不帶電，自旋為1/2，以接近光速運動，質量非常輕，質量小於電子的百萬分之一。於2011年九月作為已發現可能超光速的粒子，像幽靈一樣的存在，科學家們就以“幽靈粒子”來描述它。

這種粒子個頭小，不帶電，可自由穿過地球，幾乎不與任何物質發生作用，號稱宇宙間的“隱身人”就像幽靈一樣。

什麼奇怪的現象讓科學家們大惑不解呢？

我們知道，原子基本組成之一的中子。中子在衰變成質子和電子時，能量會出現虧損。物理學上著名的哥本哈根學派鼻祖尼爾斯·玻爾據此認為，衰變過程中能量守恆定律失效。1931年春，國際核物理會議在羅馬召開，當時世界最頂尖的核物理學家匯聚一堂，其中有海森堡、泡利、居里夫人等。

泡利在會上提出衰變過程中能量守恆定律仍然是正確的，能量虧損的原因是因為中子作為一種大質量的中性粒子在衰變過程中變成了質子、電子和一種質量小的中性粒子，正是這種小質量粒子將能量帶走了。泡利預言的這個竊走能量的“小偷”就是中微子。

中微子已被發現，就被人類確認，“它”就是偷走能量的“小偷”，這在整個屋裡界就炸開了鍋，科學家們想盡一切辦法來抓這個“小偷”

1931年，奧地利物理學家泡利說偷走能量的是一種尚未認識的粒子，大物理學家費米十分贊同泡利的觀點，並且根據這個粒子是中性的微小粒子，給這個粒子命名為中微子。

原來，中微子是中性粒子，不帶電，不參與電磁作用，它就像一個幽靈在飄蕩，很難捕捉。但是科學家沒有放棄，經過25年的努力，神秘的中微子終於露面了。

那還是1956年的事，美國科學家柯文和萊因斯宣佈，他們捕捉到了中微子。十幾年之後，科學家們捕捉到從宇宙空間射來的中微子。但是，中微子的運動速度極快，接近光速，科學家仍然沒有看清它的真面目。

科學家們根據楊振寧，李政道的理論進行分析得出中微子的質量是0，因為沒有質量，中微子才能以光速進行運動，甚至超過光速。

最近，一組日本和美國的物理學家，經過兩年深入日本地下一個舊礦井進行研究，發現中微子有質量，能夠振動。科學家說，根據物理學理論，任何會振動的東西都有質量，由此推斷，中微子一定是有質量的。

其中可能的應用之一就是中微子通訊。由於地球是球面,加上表面建築物、地形的遮擋,電磁波長距離傳送要透過通訊衛星和地面站。而中微子可以直透地球,它在穿過地球時損耗很小,用高能加速器產生10億電子伏特的中微子穿過地球時只衰減千分之一,因此從南美洲可以使用中微子束穿過地球直接傳至北京。將中微子束加以調製,就可以使其包含有用資訊,在地球上任意兩點進行通訊聯絡,無需昂貴而複雜的衛星或微波站。應用之二是中微子地球斷層掃描,即地層CT。中微子與物質相互作用截面隨中微子能量的提高而增加,用高能加速器產生能量為一萬億電子伏以上的中微子束定向照射地層,與地層物質作用可以產生區域性小“地震”,類似於地震法勘探,可對深層地層也進行勘探,將地層一層一層地掃描。

中微子給人們帶來了太多的猜想，一會質量為0，一會又推測有質量，這個“小偷”本領不小，弄得科學家們到目前為止也沒有個定論，中微子就像“幽靈”一般，在科學家的腦海中揮之不去。

我們所生活的宇宙可謂是無奇不有，就說你正在看這篇文章的同時，有許多的太陽中微子正在穿越你的身體，當然還有遠比它們運動速度慢的暗物質粒子也在穿過你的身體。但是，你根本感覺不到它們的存在。在人類探索科學的路徑上，這些看不到，摸不到的物質粒子一直困擾著科學家們，對於他們的研究也大幅度提升科學的發展路徑。

今天，我們就來聊一聊，科學史上幾乎是最難找到的粒子：中微子。它的存在差點就傾覆了整個物理學大廈。

如今科學家主流的科學觀念認為現代向科學起源於古希臘時代，如今現代科學的兩大支柱一個是形式邏輯體系，一個是透過系統的實驗方式尋找因果關係。前者產生於古希臘時代，蘊藏在歐幾里得的著作《幾何原本》當中，後者則是從文藝復興時期逐漸建立起來的。

也就是從文藝復興開始，在科學這門學科當中，“測量”成為科學研究的最基本要點。我們在研究任何物件時，都需要定義物理量，而這個定義就需要能夠透過實驗手段來進行測量。

但是這件事在當時剛提出來時，其實都還好，一切都能發展得比較順利。不過，到了近代，就不是那麼回事了。科學家開始在更大的尺度和更小的尺度上進行探索，結果他們發現小尺度上遭遇滑鐵盧。

首先，他們發現一個問題，那就是微觀世界好像並不遵守能量守恆定律。為什麼這麼說呢？

但是科學家在研究β衰變時，就發現反應前後出現了能量不守恆的情況，但電荷卻是守恆的。

這個讓當時的大神級物理學家波爾很惱火，波爾和愛因斯坦關於量子力學爭論多次，都站了上風。卻因為這個原因，波爾甚至想要放棄能量守恆定律。

後來，另外一個大神級的物理學家泡利，這人可是牛起來能把愛因斯坦批評得下不來臺的人，他就堅持認為，能量守恆定律是正確，β衰變過程中，肯定還存在一種小質量的中性粒子將虧損的能量帶走。

一直到1950年代，科學家終於間接地證明了這個粒子的存在。這個粒子如今被我們稱為中微子。但我們要知道的是，1950年代也只是初步確定了中微子可能存在。

在接下來50年的時間裡，科學家又與中微子纏鬥了許久，還曾多次被這個粒子耍得團團轉轉，最終才在2000年左右，把中微子的大致情況確定了下來。即便是到了現在，中微子的質量對我們而言都還是迷一樣的存在。因此，它真的是不折不扣的幽靈粒子。那你可能要問了，為什麼中微子如此鬼魅？

其實中微子鬼魅的原因一共有三個，分別是不參與電磁相互作用，質量極其小，中微子振盪。我們來一項一項地聊一聊。

在我們的宇宙中，存在著四種作用，分別是：強相互作用力、弱相互作用力、電磁相互作用、引力相互作用。其中強相互作用和弱相互作用是在原子的層面上進行的。因此，在我們日常生活當中主要接觸到的是引力相互作用和電磁相互作用。

我們都很熟悉引力相互作用，這個作用是指兩個物體之間的吸引力。而在生活中，除了引力之外，剩餘的就都是電磁相互作用了。我們能看到東西，摸到東西，本質上都是電磁相互作用導致。比如，你能看到一本書，實際上是光線照到了書，書反射光到你的眼睛當中，和眼睛的細胞發生相互作用，最終透過神經系統將圖象傳遞到大腦當中。這個整個過程都是依靠電磁相互作用力來完成的。

而中微子是不參與到電磁相互作用的，只有極小的機率發生弱相互作用。因此，在它傳播過程當中，只有極其低的機率與路徑上的物質發生作用。據科學家推算，中微子在宇宙中傳播1光年的距離，只有50%的機率和這個路徑上的物質發生弱相互作用。也正是因為中微子的這個屬性，使得它的穿透性極其強，就如同上文中提到的，太陽中微子一直在穿越我們的身體，據統計，僅僅我們的手指，每秒鐘就是上億個中微子穿過。

除了穿透力強，中微子還超級輕。我們知道，電子已經幾乎是我們能看到的質量最小的粒子了，但中微子要遠比電子要小得多的多，以至於如今我們根本還沒有辦法確定它的質量到底有多小。

中微子鬼魅的地方還不僅如此，它還非常善於掩飾自己。科學家在研究它的過程中，就發現觀測到的中微子數量總是理論值的1/3，後來，科學家又花了10多年的時間，才搞清楚，原來中微子是會變身的。在世界上一共存在著三種中微子。

而這三種中微子在傳播過程中會相互轉化，因此，我們觀測到的總是隻有理論值1/3的中微子。

基於這三個特點，使得我們捕捉中微子變得十分困難。

幽靈粒子其實就是中微子，至於為什麼叫它幽靈粒子，完全是因為這種粒子很難被人們捕捉到，就跟幽靈一般。可以這麼說，在目前已知的所有基本粒子中，中微子是最難被探測到的。當然在宇宙中，還存在著一些我們目前無法探測到的粒子，例如：比中微子速度稍微慢一點的暗物質粒子，我們也稱其為冷暗物質。

暗物質粒子比中微子更加神秘。雖然我們人體對中微子和暗物質粒子無感，但是它們切切實實充斥著我們周圍的空間，每秒鐘就有數萬億個中微子和暗物質粒子穿透我們的身體。

首先說下，我們能發現中微子卻發現不了暗物質粒子，是因為中微子不僅在宇宙的早期被大量的儲存了下來，其數量僅次於光子，是宇宙中第二多的粒子，而且中微子還是核反應的副產品。但是暗物質粒子我們只知道在宇宙早期生成了這種粒子，但它們目前不參與任何形式的反應，所以我們無法去探測暗物質粒子。

現在我們回到中微子，這種粒子的發現得益於我們人類對小尺度或者是核反應的發現與研究。在此之前，我們認為宇宙中基本的守恆法則是質量守恆，因為人們發現不管是哪種化學反應，還是物理作用，也就是說你不管把一個物體讓它經歷怎樣的化學變化，或者透過物理的方式捶打成任何的性狀，反應之前的物質質量總和總是反應後生成物的質量總和是相等的。

以上的思想就是我們上中學時，寫化學方程式的原則，也就是物體的質量是不會發生變化的。但是當人們的研究尺度從原子層面走向了原子核，能量形式從化學反應走向了核反應，就發現了質量守恆這個準則出現了問題。因為在自然界中有些較重的原子核，一般來說比鉛重的元素都會發生衰變，衰變的方式就是透過釋放α粒子（氦原子核）或者β粒子（單個電子）轉變為更輕的元素。

這種神奇的反應會導致物質的質量明顯的缺失，讓人們不禁會想：這是不是違反了質量守恆定律。事實證明，當愛因斯坦透過狹義相對論方程推導著名的E=MC^2以後，人們才知道質量其實是能量的一種變現形式，而原子核發生核反應以後，生成物質量的缺失是因為有一部分質量透過能量的形式消散掉了。而之前的化學反應沒有發現質量缺失，是因為消散的能量實在是太小了，甚至可以忽略不計。

至此，維持了幾千年的質量守恆定理就被改寫為能量守恆，也就是說，在一個封閉的系統中，物質不管是經歷怎樣的變化，能量永遠是不會憑空消失的。當人們在仔細測量放射性原子的β衰變時，又發現了問題。這一次讓很多的科學家很惱火，甚至是有人都想放棄能量守恆這個鐵律。

因為放射性元素在發生β衰變以後，透過測量反應前後的能量總量，依然發現了有很小的一部分能量缺失，但這種缺失並不能忽略不計。而當時人們並沒有發現在β衰變的過程中還生成了什麼粒子。所以就連當時的科學大牛波爾都開始懷疑能量守恆可能是錯的。

這種情況其實只有兩種選擇，要麼徹底放棄堅持了幾個世紀的鐵一般的定律，要麼就是在反應中肯定還生成了我們未知、並且目前還無法探測到的粒子，它們在生成時帶走了一部分能量。物理學家泡利選擇了後者。在宇宙中除了能量守恆，還有電荷守恆，在反應前後並沒有發現電荷發生任何的變化，所以泡利認為這種新的粒子和中子的性質一樣不帶電荷是中性的，而且質量很小，因此當時稱其為微中子，後來才更名為中微子。

到了1950年美國物理學家柯萬（Cowan）和萊因斯（Reines）等人，透過氫原子核，也就是質子，捕捉核反應堆中生成的反中微子，發生反β衰變成功的證明了中微子的存在。並且在1995年獲得諾貝爾物理學獎。雖然發現了中微子，但是它的質量一直困擾著科學家，知道現在都沒有解決中微子的質量問題。

中微子難以探測主要有以下幾個方面：

不參與電磁相互作用，

首先不參與電磁相互作用是最主要的原因。在自然界中存在著四種基本力（電磁力、引力和強核力、弱核力），其中電磁相互作用力和引力是生活中最直觀也是影響最遠，最廣泛的兩種力，我們人類目前所掌握的探測手段，基本都集中在電磁力上。而中微子不帶電荷，所以不發生電磁相互作用，因此中微子可以輕鬆的穿透任何物質原子。

再一個就是中微子質量極低，而且個頭也小。中微子和電子一樣屬於輕子，但中微子的質量比電子要低得多，而且反應橫截面很小，它和原子核或者任何粒子相撞的機率非常低，也就是中微子很少會參與弱相互作用。因此它的穿透能力極強，5光年的鉛塊才能勉強擋住中微子。

最後一個就是，中微子質量的問題。標準模型預測中微子沒有質量，但是我們在觀測太陽中微子的時候發現捕捉到的中微子是預測總量的1/3，這說明中微子有很大一部分消失了。這就是著名的太陽中微子問題，後來人類才知道，中微子並沒有消失。而是中微子也存在三種味（電子中微子，μ中微子和τ中微子），這三種中微子可以透過弱相互作用互相轉換。這說明中微子存在質量，這也就是我們常說的中微子震盪，指的就是中微子相互之間的轉換。

以上就是中微子的一些性質，以及它為何難以被發現的原因。

什麼是幽靈粒子？它的作用有多大？

隨著對未知世界探測領域的拓寬和技術的不斷進步，人們不但對宏觀宇宙的形成和發展規律方面的認知日新月異，而且對微觀層面的物質組成及相互作用的規律也日漸深入。而在微觀領域中，中微子的發現可謂一波三折，因為其難以觀測性以及隨之引發的物理特性，使科學們差點放棄了之前所有的理論基礎，這一無比神秘的微觀粒子也被人們形象地稱之為“幽靈粒子”。

中微子可以說無時無刻地不存在我們的周圍，它是宇宙大爆炸之後釋放出來的最基本的微觀粒子之一，在後來的研究中，科學家們發現，無論是恆星內部核聚變、超新星爆炸、放射性元素衰變、等離子體加速器中，都有它們的身影。我們每一立方厘米的身體中，平均就有每秒上百億個中微子穿過，而我們一點感覺都沒有，它們來無影去無蹤，就像幽靈一般鬼魅，給它冠以“幽靈粒子”真是名副其實。

從現代對微觀粒子的研究結果來看，中微子屬於輕子的一種，是宇宙中最基本的微觀粒子。我們知道，原子是由中心的原子核以及核外電子構成的，而原子核包括質子和中子，這裡面並沒有含有中微子。實際上，只有當原子核的結構被打破，更加微觀的粒子重新組合之後才會伴隨著中微子的產生。

中微子和中子僅有一字之差，表明它們既有聯絡又有區別。其相同之處在於都不帶電、具有1/2自旋特徵，而且由於它們具有的強自由性，使得在一個體系的量子態上，都僅有一個這樣的粒子存在，因此中子和中微子都屬於費米子。而它們之間的區別在於中子屬於強子，不是基本粒子成員，有相應的靜止質量；而中微子屬於輕子，不參與強相互作用，可能存在靜止質量（目前科學界還沒有定論）。

在微觀物理關於基本粒子體系還沒有建立起來之前，科學界並沒有認識到中微子的存在。在愛因斯坦提出質量守恆定律之後，關於物質發生物理或者化學變化，性質發生改變之後，科學界認同的是在一個封閉系統中，物質變化之後的質量總和和變化之前的數值相等。後來，隨著人們研究尺度的進一步深入和細化，特別是在發現具有放射性物質之後，隨著核裂變的進行，組成物質的質量總量會隨著反應的進行而發生虧損，同時釋放相應能量，這種質量的虧損和能量的釋放，就不能完全用質量守恆定律來解釋了。

於是愛因斯坦據此提出質能守恆定律，將物體的質量作為能量的一種表達方式，將質量和能量進行了統一，並且提出了質量和能量的對應關係，即E＝mc^2，從而解釋通了放射性物質透過核裂變，所引發的質量虧損現象是由於能量的釋放所造成的，於是鑄造起了物體質量和能量的統一這個物理學最基本的基石。

然而，當科學家們在隨後的科研工作中，發現中子在衰變為質子和電子，即β衰變的過程中，透過精確測量反應後的能量總量，與反應前進行對比，仍然會有一定的能量虧損，在排除實驗誤差之後，這種現象仍然沒有得到解決，似乎用之前的質能守恆定律不能完美解釋這一問題，當時也無從知曉到底問題出在哪裡，於是哥本哈根學派的鼻祖之一玻爾就此認為，在β衰變過程中，將不遵守能量守恆定律，被科學界奉為鐵律的這一定律也面臨著被推翻的危險。

隨後，在上世紀30年代召開的國際核物理會議上，眾多物理學界的頂尖學者就此問題展開了激烈討論，有人與波爾的觀點一致，認為質能守恆定律不正確，需要重新建立物理學界的基石。而其中也有人持不同觀點，比如泡利，它認為在β衰變過程中，能量的虧損是由於中子在衰變過程中，在產生質子、電子的同時，還同時產生了一種更為微小的中性粒子，由於這種粒子的特殊性，並未被監測到，正是這種更加微小的中性粒子將其中的一小部分能量帶走了，而愛因斯坦提出的能量守恆定律依然是正確的，帶走的這部分能量即為透過實驗計算出來的能量虧損數值。

隨後，費米根據泡利的觀點，應用相對論量子力學的理論，透過狄拉克輻射的產生和湮滅等方式，推匯出了費米子的壽命公式及其衰變的連續能譜公式，進一步闡述清楚了β衰變的過程和規律。按照費米的這個結論，科學家們逐漸意識到產生能量虧損的這種特殊微觀粒子，總是在中子發生衰變之後，產生質子的同時，與電子同時出現。後來科學家們又用實驗的方法，即應用K-俘獲原子的反衝測量實驗，測出了原子的反衝能，然後間接地證實了中微子的存在。

中微子不同於其它構成原子的基本組成，正是因為它的諸多神秘特性，造成了它的難以觀測性，以至於在科學家發現原子的基本結構之後的很長時間才得以被間接地觀測到。中微子的神秘特性主要表現在：

一是它幾乎不與任何物質產生反應。在宇宙中最本的四種力（引力、電磁力、強核力、弱核力）中，中微子除在β衰變過程中自然引發的弱作用力外，基本不參與其它三種力的作用過程。至於引力，由於中微子的靜止質量到底是多少，科學界仍然沒有統一明確的結論，所以因質量帶來的引力作用也微乎其微，而電磁力和強核力中微子就根本不會參與其中，而這兩種力，是我們日常生活中和微觀粒子實驗中最常見的力的作用，中微子不會與之產生相應反應，因此自由度非常高，而且極難被捕捉到。

二是它的強大穿透性。這種特性基於其高度自由性，不參與可以被我們應用觀測的方法可以探知的電磁力作用，無論是我們用肉眼還是監測儀器進行探測，其原理都可以歸結到電磁力上。同時，中微子也不參與微觀粒子之間強核力作用，不受任何強核力和電磁力的干擾，從而可以很輕鬆地穿過由原子和亞原子構成的宏觀物體和微觀環境。因此，中微子穿透我們的身體、地球、甚至更大質量的恆星都不在話下。

三是質量的爭議。按照物理學標準模型，一個粒子的質量可以透過希格斯機制進行推導，但是中微子只有1/2自旋，無法透過耦合的方式獲取其質量，因此理論上其質量為0。但是，科學家們透過實驗的方式探測到中微子會發生震盪現象，即從一個區域產生的電中微子，可以在另外一個區域轉變為另外的μ中微子或τ中微子，而微觀粒子的“震盪”是其具有靜質量的衡量標準，至於這個質量的獲得，勢必應該是突破了現有微觀粒子標準模型之外的其它神性機制造成的，目前科學家們對此正在進行著深入的研究和論證。

四是接近光速。中微子不但體積微小、穿透力強、基本不參與其它力的作用之外，還具有超高的速度。而透過之前的中微子震盪實驗，表明了它應該具有微小的質量，因此它的運動速度不會達到光速，但非常接近光速，這給人們對它的直接監測也帶來了非常大的挑戰。

中微子是這個世界最難捉摸的基本粒子了，它的來去無蹤、高度自由以及極強的穿透力，使科學家們對它極難加以直接觀測。在被證實存在中微子震盪之後，關於其質量形成的深層次原理和機制的研究必將越來越深入，從而為將來人們更加全面地瞭解微觀世界的運動規律，以及在此基礎上掌握宏觀宇宙的更多奧秘，提供更多的理論依據。

幽靈粒子是中微子，是一種亞原子粒子，非常類似於電子，但沒有電荷，質量很小，甚至可能為零。中微子是宇宙中最豐富的粒子之一。然而，因為它們與物質的相互作用很少，它們難以被探測到。核力對電子和中微子一視同仁；兩者都沒有參與強大的核力量，但都平等地參與了弱小的核力量。具有這種性質的粒子被稱為輕子。除了電子(它是反粒子，即正電子)，帶電輕子還包括μ子(質量比電子大200倍)、τ(質量比電子大3500倍)和它們的反粒子。

像電子一樣，μ子和τ子都有伴隨的中微子，它們被稱為μ子中微子和τ中微子。這三種中微子型別似乎是不同的:例如，當μ子中微子與目標相互作用時，它們總是會產生μ子，而不會產生τ子或電子。在粒子相互作用中，雖然電子和電子-中微子可以被創造和消滅，但電子和電子-中微子的總數是守恆的。這一事實導致輕子分成三個家族，每個家族都有一個帶電的輕子和伴隨的中微子。

要探測中微子，需要非常大和非常靈敏的探測器。一般來說，低能中微子在與任何東西相互作用之前，會穿過許多光年的正常物質。因此，所有地面中微子實驗都依賴於測量在合理大小的探測器中相互作用的中微子的微小部分。例如，在薩德伯裡中微子觀測站，一個1000噸重的太陽中微子探測器可以探測到大約10個12中微子每秒。每天大約檢測到30箇中微子。

微弱的證據。在這次太陽中微子事件中，探測器中9600個光感測器中的75個觀察到了一個光子。線條描繪了從中微子與重水碰撞到光感測器的路徑。

沃爾夫岡·泡利在1930年首次假設了中微子的存在。那時，一個問題出現了，因為在β衰變中，能量和角動量似乎都不守恆。但是泡利指出，如果一個非相互作用的中性粒子——中微子——被髮射出來，人們可以恢復守恆定律。直到1955年，克萊德·考恩和弗雷德裡克·萊因斯記錄了一個核反應堆發射的反中微子，才首次發現了中微子。

中微子的自然來源包括地球內部原始元素的放射性衰變，這產生了大量低能電子反中微子。計算表明，大約2%的太陽能量被那裡聚變反應產生的中微子帶走。超新星也主要是一種中微子現象，因為中微子是唯一能穿透坍縮恆星中產生的非常緻密物質的粒子；只有一小部分可用的能量被轉換成光。宇宙中很大一部分暗物質可能由原始的大爆炸中微子組成。

大亞灣中微子探測器發現中微子

中微子粒子和天體物理學相關領域豐富多樣，發展迅速。因此，不可能試圖用一個簡短的註釋來概括這一領域的所有活動。也就是說，當前吸引大量實驗和理論努力的問題包括:各種中微子的質量是多少？它們如何影響大爆炸宇宙學？中微子振盪嗎？或者一種型別的中微子在穿越物質和空間時會變成另一種型別嗎？中微子和它們的反粒子有本質區別嗎？恆星是如何坍縮並形成超新星的？中微子在宇宙學中的作用是什麼？

一個特別令人感興趣的長期問題是所謂的太陽中微子問題。這個名字指的是這樣一個事實，即在過去三十年間，一些地面實驗一直觀察到的太陽中微子數量少於產生太陽輻射能量所需的數量。一個可能的解決方案是中微子振盪——也就是說，在太陽中產生的電子中微子在到達地球時變成μ子或τ中微子。因為測量低能μ子或τ子中微子要困難得多，這種轉換可以解釋為什麼我們在地球上沒有觀察到正確數量的中微子。

所謂的幽靈粒子，就是中微子。

1930年，由於β衰變出現了能量不守恆的結果，泡利認為有一種當時還無法被檢測的新粒子帶走了缺失的能量。

這是一個新的、相當奇怪的粒子。微乎其微，精力充沛，沒有電荷，也不一定有任何質量，它幾乎是無法探測到的。費米將這種粒子取名為“中微子”。

宇宙中有大量的中微子，我們自身每秒鐘也遭到數百萬億個中微子轟炸，然而我們對此卻毫無感覺。它們幾乎橫行無忌地穿梭於宇宙空間，但有時也會參與弱相互作用，而被捕捉。

2010年，在南極洲冰層下面一英里深處建成了一個冰立方中微子天文臺（IceCube Neutrino Observatory），專門用來探測宇宙射線中的中微子。

實際上，它是一塊1立方千米的古代冰塊，約10億噸，周圍是感應器。這些感應器可以用來探測在宇宙射線中和其他亞原子粒子一起運動的中微子，那零星點點的撞擊。

冰立方主要集中在貫穿地球的粒子上。換句話說，這個望遠鏡是向下看的。

中微子可能很幽靈，但偶爾它們也會撞上一個原子，產生一個叫做μ子的亞原子粒子，而它更容易被看到。

但這個機率十分之低，物理學家就只得增加更多、更大的碰撞目標，就像彩票玩家透過購買數百張彩票來“保證”中得頭彩一樣。

當中微子穿過冰層時，一旦“中獎”產生μ子，這些粒子可以被推進到比光速還要快的速度。

你可能聽說，沒什麼比光更快的了。是的，但那只是在真空中。光子在進入像冰這樣的緻密物質時，實際上會慢一點。但其他亞原子粒子，如μ子和電子不會慢下來。

當粒子在冰這樣的介質中移動得比光還快時，它們就會產生稱為“切倫科夫輻射”的發光現象。

就像如果你跑得比聲速還快的時候，你就會產生一陣噪音。當粒子比光移動得更快時，它們就會留下令人毛骨悚然的拖著藍光的尾跡，就像快艇在水中留下的尾跡。

模擬的中微子撞擊原子。

由於中微子與其他形式的物質根本不相互作用，也沒有任何電荷，所以地球的磁場也不會使它們偏轉。可以說，它們幾乎以一條相對直線的方式穿過宇宙，因此我們可以追蹤到它們的源頭，並瞭解宇宙深處發生了些什麼。

2017年9月，一股相當於LHC中粒子能量40倍的宇宙射線擊中了冰塊，一分鐘內，天文臺的計算機就計算出中微子來自獵戶座的方向。幾乎同時，費米伽瑪射線太空望遠鏡（the Fermi Gamma-ray Space Telescope）探測到星系在同一方向上的能量活動增加。世界各地和太空中的觀測站也發現了這一現象。

首先，中微子這種穿越星際塵埃的能力允許它們攜帶來自宇宙遙遠區域的資訊。如果我們能結合電磁輻射、中微子甚至引力波來探測宇宙，科學家將更容易地窺視更遙遠的宇宙深淵。

其次，一些中微子比最狂野的伽馬射線更有衝擊力。就像你不能從冷火中提取熱煤一樣，你也不應該像普通恆星那樣從“冷”源得到“熱”中微子。換句話說，這些中微子可能傳遞一些令人興奮的熱氣物質--中子星、活躍的星系中心和爆炸恆星的訊號。

最後，根據某些情況，低能中微子可能只佔宇宙質量的一小部分，但它們在宇宙演化中起著關鍵作用。

就像在愛情與古董一樣，“難以得到的”總是“最想要的”。如果我們能提取中微子的資訊，必將改變人類探秘宇宙的遊戲規則。