中微子是構成宇宙的基本粒子之一，它來自恆星內部的核反應、超新星的爆發、宇宙射線與地球大氣層的撞擊、地球上某些物質的衰變等。中微子無所不在，它不帶電、質量近於零，它穿透力極強，比較形象的比喻是：在1平方釐米的面積上（常人拇指指甲蓋大小），每秒鐘約有650億個太陽中微子以接近光速的速度呼嘯而過。中微子是宇宙中僅次於光子的數量最多的粒子，它們從人體穿過，從地球穿過，幾乎不與其它物質發生相互作用，人類對其性質卻知之甚少。

縱觀歷史，從泡利提出中微子概念至今已有80餘年，在中微子假說的提出、中微子的發現及研究中微子的過程中一波九折，其中有不少很有趣的故事，使本來就像幽靈的中微子顯得更加神秘，我們連載介紹其中最精彩的部分。

一百多年前，手藝高超的德國玻璃工會製造一種能發出綠光的管子，有錢人家將它懸掛在客廳裡作為裝飾品，以此來炫耀他們的富有。這種管子引起很多科學家的興趣，英國人克魯克斯（W.Crookes）就對這種能發光的管子很是著迷。1875年，他做了一根兩端封有電極的玻璃管，將管內的空氣抽出，使管內的空氣十分稀薄，然後將幾千伏的高壓加到兩塊電極上，此時在兩極之間會出現一束跳動的光線，這是稀薄氣體中的放電現象。按說玻璃管內的空氣越稀薄，越容易產生自激放電現象。但是，當玻璃管內的空氣稀薄到一定程度時，管內的光線反而漸漸消失，而在電陰極對面的玻璃管壁上出現了綠色熒光。這種陰極發射出來的射線，肉眼看不見，但能在玻璃管壁上產生輝光或熒光，這類管子被稱為“陰極射線管”，又稱“克魯克斯管”。

克魯克斯

克魯克斯製作了各種形狀的陰極射線管並進行了很多實驗，其中有一個現象使他異常激動，他在1879年英國的一次物理學討論會上演示了這一最新發現。玻璃管中是高度稀薄的空氣，帶負電的陰極產生陰極射線，一個用薄雲母片製成的十字放在射線的途中，射線在陰極對面的玻璃管壁上出現了形狀清晰的十字形，這是十字形雲母片投下的影子。影子的形狀證明了熒光是由於陰極沿直線發射出的某種東西引起的，而薄雲母片把它們擋住了，這些是物理學家們早就知道的。

克魯克斯實驗示意圖

就在這時，克魯克斯拿起一塊馬蹄形磁鐵跨置在管子的中部，奇蹟出現了，十字形的陰影發生了偏移！克魯克斯說：“由此可見，陰極射線根本不是光線，而是一種帶電的粒子。否則，它們怎麼會受到磁場的影響呢? ”在座的科學家們震驚了，不少人將信將疑。

德國維爾茨堡大學的校長倫琴（W.K. Rontgen）像歐洲其他物理學家一樣，也著迷於真空管中的高壓放電效應和陰極射線的研究。

1895 年11 月8 日的傍晚，年過半百的倫琴照例來到他在德國維爾茨堡大學校園裡的實驗室。按照往常的實驗步驟，他關閉了所有門窗，拉上窗簾，因為實驗必須在暗室裡完成。他用黑色薄紙把實驗用的陰極射線管嚴嚴實實地包起來以避免干擾，接著他給射線管加上了電壓，目的是檢查一下射線管的封套是否完全不漏光。當然，他精心用黑紙包裹的射線管一點都不漏光，但就在此時他突然感覺約1米遠處一塊塗有熒光物質的紙屏上有熒光的閃亮。當他切斷射線管電源時，那個熒光就消失了。倫琴十分驚異，這個熒光來自哪裡？

陰極射線只能在空氣中前行幾個釐米，這是別人和倫琴自己的實驗早已證實的結論，於是他重複剛才的實驗，把那塊熒光屏一步步移遠直到2米以外，但只要射線管加上電壓就仍然可以見到屏上的熒光。他又把各種不同的物品放在射線管與熒光屏之間來觀察，發現這種光可以穿透2～3釐米厚的木板、千頁的書以及不太厚的鋁薄板。倫琴確信這種奇特的現象不是陰極射線造成的了，因為陰極射線連玻璃管都不能透過，他意識到這可能是某種從未被觀察到的、具有極強穿透力的射線，他稱之為X射線。

倫琴還發現，如果在射線管與熒光屏之間插入1.5毫米厚的鉛板，幾乎就可以把X射線完全擋住，他試著把自己的手插入，竟然可以看到熒光屏上手骨的模糊形象。 為了仔細研究X射線，倫琴把床搬進了實驗室，整整七個星期埋頭在有趣的實驗中。他的夫人來到實驗室探望，倫琴請她把手放在用黑紙包嚴的照相底板上用這種射 線照射數分鐘，底板顯影后呈現出他夫人的手骨，連手指上的結婚戒指也清晰可見。這真是一張具有歷史意義的照片——世界上第一張X光片，人類可藉助X射線透視骨骼了。

倫琴與第一張X片

1895 年12月28日，倫琴向維爾茨堡物理醫學學會遞交了第一篇關於X射線的論文“一種新的射線”，文中描述了實驗裝置、實驗方法，以及初步發現的X射線性質等等。1896年1月4日，柏林物理學會成立50週年的紀念展覽會上展出了倫琴的第一批X光照片。這一發現立即引起了強烈反響，當時的媒體對此作了詳細報道，幾天後就傳遍了全世界。隨即，世界範圍內掀起了研究X射線的浪潮，X射線很快就被應用於醫療診斷、金屬探傷和物質結構研究等眾多領域，為人類社會的發展作出了巨大的貢獻。

倫琴回絕了一些商人高價購買X 射線專利權的要求，將X 射線的專利公佈於眾，使X射線的應用得到迅速發展和普及為全人類服務。1901年，諾貝爾獎第一次頒發，倫琴因發現X射線而獲得了諾貝爾物理學獎，而他把得到的獎金捐贈給了維爾茨堡大學作為科研經費。

其實，克魯克斯在約二十年前研究陰極射線時也曾發現放在射線管附近實驗臺上用黑紙包著的照相底片莫名其妙地被曝光了，用這些底片照相沖洗後一片模糊顯不出影來。他認為是底片有質量問題而退給了廠家，沒有想到一個偉大的發現與他失之交臂。