1914年查德威克在观察中发现，在β衰变中放射性原子核发射出的电子并不像α粒子或γ射线那样以确定的动能出现，而是具有连续的能量谱，其能量范围从零一直到该原子核的最大特征值。这个发现令人十分惊讶，因为物理学家原来预期电子的能量，应该等于β射线发射前后原子核能量之差，对特定的元素放射性来说，这个能量应该是一个固定的数值。当时有人认为，这个能量可能被电子和一种未查出的γ射线分别获得。如果真是这样，那么释放出的总能量就应该等于β电子的最大能量值，即在那些被γ射线带走的能量可以忽略不计的情形下，等于β衰变中β电子的能量。但是1927年埃利斯(C. D. Ellis)和伍斯特(W. A. Wooster)在测量β放射性原子核镭E(²¹⁰Bi)产生的总热量时，发现每个原子核发射的能量并不等于β电子的最大能量，而是等于β电子的平均能量。当这个结果被迈特纳(L. Meitner)和奥尔斯曼(W. Orthmann)在1930年证实以后，一个危机就很明显地出现了。就连尼尔斯·玻尔这样著名的学者，也开始怀疑在β放射性过程中能量是不是还遵循能量守恒定律。

沃尔夫冈∙泡利(Wolfgang Pauli，1900—1958)在给他的朋友的一些信中提出，在β衰变中除了发射电子以外，还发射了另一种粒子，它与电子分享了可资用的能量；而且，这个粒子(虽然是电中性的)不是γ射线，但穿透力却非常的强，以至于在埃利斯和伍斯特的实验中它的能量不会转化为热。1932年中子被发现以后，泡利假设的粒子被称为中微子(neutrino)。

　　1933年费米把中微子纳入到他的β衰变理论之中，其基本过程是原子核内(或外)的中子自发地转变为一个质子、一个电子和一个中微子。比较费米理论中预言的电子能量分布与实验的观察之后，人们确信：中微子的质量一定非常的小，远远小于电子的质量。1999年的测量表明，中微子质量的上限大约是10^－4电子质量。费米的理论还使人们可以计算出在物质中吸收中微子的截面。由于基本的相互作用如此之弱，这个截面非常的小，以至于在β衰变过程中产生的典型中微子，要在铅中穿行几光年以后才能被吸收．所以，它们在埃利斯—伍斯特实验中对测量的热能没有贡献，是一点也不奇怪的。电子和中微子都可以感受弱力的作用，并引起核的β衰变。

　　在20世纪60年代，物理学家提出一个“电弱”(electroweak)理论。由于某些特殊原因，确实存在一个大质量带负电的粒子Ｗ^—和它的反粒子Ｗ^＋。 在核的β衰变中，一个中子转变为一个质子，并发射一个Ｗ^—粒子，于是电荷就守恒了；接着Ｗ^—粒子转变成一个电子和一个反中微子。电弱理论最简单的说法是，这个家族应该还有第4个同胞兄弟；一个大质量电中性的Z⁰粒子；它的场不像电磁场，它可以同时作用于中微子和带电轻子。Z⁰粒子的非直接效应在1972年被发现，接着在1983年发现了W粒子和Z粒子，它们的质量分别是电子质量的157400倍和178450倍，正好是电弱理论所预言的。

《亚原子粒子的发现》读书笔记