N中微子物理学充满了不寻常的特征。还有埃托雷·马约拉纳(Ettore Majorana)，他在1938年带着积蓄消失得无影无踪。尽管多年来有许多关于他的有争议的目击事件，但至今没有发现关于他的记录。
还有布鲁诺·庞特科沃。由于被怀疑将核机密带出英国，他于1950年在意大利度假时失踪，并在5年后重见天日，歌颂他的新祖国苏联。
然而，最奇怪的是中微子本身。它是电中性的，粒子探测器无法探测到它，而且奇怪的是它的重量很轻，最多是次轻粒子电子的0.0004%。虽然它是宇宙中质量最大的粒子，但它非常滑，可以穿过一光年的铅，就像它不存在一样。还有变形的问题。
中微子有三种口味：电子，μ子和Tau，每个都命名为带电粒子的相关粒子。但味道不是纯本质 - 每个都是由三种成分的不同组合（或叠加）或批量生产。
他们如何获得质量是一个物理学家的禅卡思考一只手拍手的声音。
还在物理气球和冰块打破了标准模型吗?
对于称为标准模型的东西，粒子物理学的基础理论面临冗长的非标准数据列表。中微子振荡，暗物质和能量，物质与反物质之间的不平衡，量子重力 - 有一个日益增长的自然现象清单......阅读更多
这些肿块表现得不如不同权重的简单哑铃，而是作为不同长度的波浪。因为波线不完全彼此排列，所以在不同的点处，一个质量状态的高度将相对于另一个的距离变化。这意味着有时质量状态的组合将最像对电子中微子的配方，而在其他时间看起来像μ子中子的那样。结果，在旅行时，中微子似乎在三种口味中振荡。
没有其他基本粒子会这样做。伊利诺斯州埃文斯顿西北大学的André de Gouvêa说:“只有中微子可以从一种类型变成另一种类型。”这种在飞行中变异的能力不仅仅是大自然的一种怪僻，它指向了物理学中一些深刻的问题，并可能给出一些重要的答案。
N如果不是因为中微子的极小质量，中微子突变是不可能的。由于这三种已知的质量状态都非常小，而与之相关的量子波长又非常长，所以与每一种状态相对应的波可以在宇宙距离内基本上保持同步，只需要很小的偏移。这使得中微子在短暂的多重状态下在不同的口味之间闪烁。
如果它们的群众较大，并且它们的波长较短，波浪将很快变为阶段，即不同口腔之间的这种刀刃平衡会坍塌，将中微子迫使中微子进入一种类型或另一个。“不同的口味将彼此分开，”DeGouvêa说。“他们会有一个非常二元的行为。”由于惩罚大众的群众，中微子没有，中微子没有，没有普通的大规模国家的事实，但哥本哈根大学的Neutromino研究员Jason Koskinen说，它仍然是思维弯曲的。“我仍然没有把头裹着这一点，”他承认。
只有一个障碍:中微子本不应该有任何质量。麻省理工学院(MIT)的珍妮特·康拉德(Janet Conrad)说:“我们的标准模型是围绕着中微子无质量这一概念建立的。”
他们有量的，但是小的事实，是一个大问题。标准模型是物理学家的最好的想法粒子和力相互作用，一个引人注目的强大厦，其建筑在2012年完成其最后失踪粒子，希格斯玻色子的发现如何。“中微子振荡是唯一证实物理学，现在可以在标准模型之外进行，”科斯基宁说。
中微子质量如此棘手的原因与任何粒子如何获得其质量有关。其他有质量的基本粒子有两个镜像版本——一个在左边，一个在右边——它们对应于自旋方向。每一种形式都可以与不同的自然力相互作用，而且由于粒子与一种不可见的量子“以太”——希格斯场(Higgs field)之间的相互作用，这两种“手”似乎都需要赋予粒子质量。这种量子“以太”遍布整个空间，希格斯场的特征粒子就是希格斯玻色子。
希格斯场的作用有点像一面镜子，把一个自旋一次的粒子变成它的反镜。“这个想法是，每隔一段时间，一个左手粒子会撞击希格斯场，并转化为一个右手粒子，”de Gouvêa说。“总的效果是，它看起来像一个有质量的粒子。”
它是如此罕见，以至于人们通常认为它发生的时间尺度要比宇宙的年龄长得多。
相比之下，中微子只与单手弱核力(严格来说还有重力，但与其他力相比，这个力的强度可以忽略不计)相互作用。事实上，只有左撇子中微子被观测到。根据标准模型，如果中微子没有镜像反射，它们就应该没有质量，所以它们获得质量的方式是物理学家的禅宗公案(禅宗公案的一个版本)，思考着单手鼓掌的声音。“许多研究这一课题的粒子物理学家对此感到困惑，”de Gouvêa说。
一种可能性是中微域确实有反思，而是只有他们可以看到的那样。也就是说，有右撇子中微子，但他们的存在尚未被发现，因为它们比他们的南方对手更加冷漠，并且没有质量。“那个粒子不受任何武力参与，”据称右手中微子的DeGouvêa说。“除了左手中微子之外，它不会与任何东西互动，除了左撇子中的中微子给予它。”
H中微子流获得它们的质量是一个谜，其解决方案的承诺，溢出中微子物理本身的界限，并进入宇宙的最大的一个问题：为什么会出现更多的事情在宇宙中的反物质比？根据标准模型，等物质与反物质的数量应该在大爆炸后已经作出。当物质和反物质相遇时，他们立即和彻底消灭对方。因此，大爆炸应该导致快速连续一个巨大爆燃。我们今天在这里显示，一些过程放倒鳞背后更多的事情要离开的事实。“如何做到平等演变成不平等的？”问鲍里斯·凯泽，在巴达维亚，伊利诺伊州费米实验室中微子理论家。“物质和反物质具有不同的行为。”许多物理学家嫌疑中微子在此发挥了作用失衡，但如果他们这样做，这是他们得到他们的质量的方式与其它粒子做（通过自己的右手版与标准希格斯场的相互作用）是不可能的。
幸运的是，有一个漏洞，近80年前由神秘的Majorana举起。中微子反粒子(反中微子)可以作为它的左旋对手的质量伙伴，而不是调用一个单独的右旋物质中微子。毕竟，反中微子是右撇子。不过，要使这一原理发挥作用，中微子必须是它们自己的反粒子。这意味着如果两个中微子相遇，它们会立即湮灭。
测试这种情况是否发生的一种方法是寻找放射性粒子衰变，这些衰变应该会留下两个反中微子的迹象，但却没有——大概是因为反中微子本身就是反粒子，在形成后立即湮灭了。除了大约十年前报道的一个有争议的结果外，这种被称为无中微子双β衰变的特征还没有被发现。这并不意味着这个过程(两个中子衰变产生两个质子和两个电子)不存在:它是如此罕见，以至于它通常预计会在比宇宙年龄更长的时间尺度上发生。
但不总是。据统计，可以在时间尺度在实验室检测发生衰变。“如果在某种程度上我们被告知，我们只能寻找中微子质量的一种方式，只有一个办法，那neutrinoless双β衰变可能会是最高优先级，”德Gouvêa说。几种新的狩猎，包括意大利CUORE和加拿大SNO +实验，目的是审查元素的放射性衰变诸如碲的指示器不存在反中微子的。
如果中微子不是他们自己的aliparticly，则永远不会发生中微子β腐烂。相反，两个中子会留下两种质子，两个电子和两种anteintrinos。在这种情况下，物质和反物质局部的差异 - 即中微子，电子，μONs和Tau颗粒 - 在衰减之前和之后都是零。然而，如果中微子是他们自己的抗颗粒，则两种leptons（电子）将在腐烂后留下，并且没有防冻剂。净结果将是物质Leptons数量的增加，以牺牲他们的反物质对应物为代价。在早期宇宙中运行的类似过程可能只提供票证来解释宇宙之间的宇宙和反物质之间的差异。
这是对对宇宙本质感兴趣的宇宙学家的有希望的方向。但是，这也意味着需要一些新物理来解释中微子如何获得群众;左手，右手和希格斯粒子之间的通常互动不起作用。
一种观点认为中微子有自己的希格斯场，只有中微子反映一面镜子，没有其它颗粒。“这就像中微子需要自己的希格斯玻色子，”德Gouvêa说。
台湾新竹国家理论科学中心的陈建树(Chian-Shu Chen)和台北国立台湾大学的郑雅娟(Ya-Juan Zheng)计算出，这种新的希格斯玻色子有可能出现在瑞士的大型强子对撞机(Large Hadron Collider)上。“我们希望中微子质量机制有机会在大型强子对撞机的范围内被揭示，”陈说。
但他承认，这将是“非常幸运”，如果发生这种情况，因为物理学家通常会想到的新粒子以高得多的能量来产生比LHC可以达到。马克斯·普朗克核物理研究所在德国海德堡的阿列克谢·斯米尔诺夫，表示同意。“我所说的这个活动“灯下搜索，”他说。“有一个这样的结构，但使一些在LHC观察到没有其他严重的动机。”
Pontecorvo的叛逃导致他妻子的紧张崩溃。
另一种可能性是添加一个或多个额外类型的中微子，这将比普通的交易能力更低。这类似于简单地添加右手中微子的想法，除了在这种情况下，额外的中微子与自身相互作用以提供自己的质量。它被称为大规模的“无菌”中性细胞，因为它只能以重力地影响其他颗粒。“左撇子家有自己的群众，右手的人有自己的群众，”大学公园马里兰大学拉布纳莫哈普拉德拉说。
如果存在“无菌”中性细胞，则应具有与普通中性细胞的成反比的质量，如两种中性腺素类型在跷跷板的相对侧。Mohapatra表示，这可能有助于解释在基本粒子的分布中的令人费解的差距。构成质子和中子的痕迹约为诸如电子的巨大倍数约为10倍，但电子是巨大的含量为下一个最轻的颗粒，中核的含量至少250,000倍。“我们总是担心中微子质量似乎比电子质量小得多，”Mohapatra说。在跷跷板机制中，Mohapatra帮助源于35年前，如果存在非常重的无菌，可以解释极低的普通中微子。
这种跷跷板机制可能会产生奇异的带电粒子，这些粒子会出现在大型强子对撞机的质子碰撞碎片中。de Gouvêa说，发现大量惰性中微子的证据将是令人兴奋的，“因为它将告诉我们，中微子质量是一些其他独立质量源的证据”，对于基本粒子来说，除了普通的希格斯场。这样的发现将触及质量起源的核心，这是物理学中最基本的问题之一。
至于庞特科沃，第一个提出中微子可能会变形的人，他自己的生活就是跷跷板。他很快就后悔叛逃到苏联。1992年，庞特科沃在去世前一年对一名记者说:“几年后，我明白了自己有多白痴。”但为时已晚。庞特科沃的传记作者、曼彻斯特大学的科学历史学家西蒙·图尔凯蒂(Simone Turchetti)说，他的叛变使他多年无法出国旅行，导致他妻子精神崩溃，具有讽刺意味的是，他可能离开英国从事核反应堆研究，但却被拒之门外。图尔凯蒂说:“这确实是一个关于一个人在两个完全不同的世界里过着完全不同的生活的故事。”这与他研究的粒子很相似。
玛吉·麦基(Maggie McKee)，自由撰稿人，主要研究天文学和物理学。曾任《新科学家》和天文学她和丈夫住在波士顿附近。
