微中子假說是誰提出的?
沃爾夫岡·包立
還原論是將世界上的事物的解釋簡化到一些基礎的理論的哲學觀點。在粒子物理學這個觀點是提出一個可以解釋世界上的一切的一種最基礎的物理理論，或者用一個比較大眾化的語言來說，來尋找一個概括宇宙一切的公式。但在粒子物理學的發展過程中也一直有人批評這種極端的還原論。這些批評者中有粒子物理學家、化學家、生物學家、固態物理學家和整體論者。他們並不向標準模型理論本身挑戰，但他們認為基本粒子的特性並不一定也是它們所組成的原子、分子或更大的結構的特性，尤其是它們並不能表達很多粒子組成的系統的特性。基於混沌理論，一些批評者認為即使物理學家完全認識基本粒子的所有的特性的話，人們以此不能完全理解所有的自然的過程；另一些批評者懷疑人們能夠完全理解基本粒子的特性。
科學方法指的是檢查自然現象、獲取新知識或修正與整合先前已得的知識，所使用的一整套技術。為了合乎科學精神，這方法必須建立於收集可觀察、可經驗、可量度的證據，並且合乎明確的推理原則。梅里亞姆-韋伯斯特辭典如此定義：科學方法是一種持續不停的過程，通常其最初步驟是仔細觀察大自然，人們天生就有一種摘三問四的習性，他們時常會對於周遭現象想出一些奇奇怪怪的問題，進而發展出一些假說來解釋這些問題。最好的假說會導致能被多樣檢試的預言。基於檢試的結果，被檢查的假說可能需要加以改善或遭到毅然駁回。這整個循環，從預測、檢試到改善，可能會重複多次，甚至會無限期地重複，直到假說被改善到能夠給出預測符合檢試的數據，這時，就可宣布一個科學理論出爐了。科學方法涉及到很多步驟，首先，需要觀察大自然並且對於自然現象提出有意義的問題，然後再想出假說來解釋自然現象，之後設計實驗來檢驗這些假說，核對從這些假說所給出的預言是否正確無誤。為了要防範在做實驗時發生錯誤或誤解，這些步驟必須具有可重複性。一個假說在被學術界廣泛接受之前，必須先通過科學方法的嚴格驗證，以有條有理的方式來將理論結果與實驗數據互相比較。只有當理論結果和實驗數據互相吻合時，這假說才能被學術界接受。涉及比較廣泛學術領域的理論，可能會融合許多獨立推出的假說在一起，配搭一致、相輔相成。通過嚴格檢驗的理論，又可以觸類旁通，幫助形成新假說，或者設定其它假說的上下文。為了減少獲得偏差結果的機會，科學研究通常是要越客觀越好。所有測量數據與實驗程序都必須詳細紀錄，存檔於安全的資料庫，並且可供適當學者共享。這樣，適當學者可以仔細檢查，通過複製實驗來核對結果。這種行為方式，稱為充分公開，容許建立這些數據在統計學的信度。
1914年詹姆斯·查德威克發現β衰變的譜線是連續譜，這表明在β衰變中存在一部分未知的能量損失。為此，沃爾夫岡·包立於1930年提出微中子假說：在β衰變過程中，伴隨每一個電子有一個輕的中性粒子一起被發射出來，包立當時將這種粒子稱作中子。但隨後查德威克於1932年發現了「真正」的大質量中子後，這種中性粒子後來被費米改成了現在具有義大利文風格的名字，稱作微中子。1934年，費米在此基礎上將產生電子和微中子的過程和產生光子的過程進行了類比，提出中子和質子只是核子的兩種狀態，β衰變即這兩種狀態之間的躍遷過程，從中會釋放出電子和微中子；而相對於電磁交互作用釋放的光子，釋放電子和微中子的交互作用被稱作弱交互作用。義大利物理學家維克和漢斯·貝特後來用費米的衰變理論預言了第三種β衰變的形式：電子俘獲，這一預言後來也被實驗證實。1953年，洛斯阿拉莫斯國家實驗室的克萊德·科溫和弗雷德里克·萊因斯等人利用核反應爐的β衰變產生的反微中子對質子進行散射，通過測量得到的中子和正電子的散射截面直接證實了反微中子的存在。相關論文《自由微中子的探測：一個證實》於1956年發表在《科學》雜誌上，這一結果獲得了1995年的諾貝爾物理學獎。
現代粒子物理學的研究集中在亞原子粒子上。這些粒子的結構比原子要小，其中包括原子的組成部分如電子、質子和中子和放射和散射所造成的粒子如光子、微中子和緲子，以及許多其它奇特的粒子。嚴格地說粒子這個稱呼不精確，粒子物理學中研究的所有的物體都遵守量子力學的規則，它們都顯示波粒二象性，根據不同的實驗條件它們顯示粒子的特性或波的特性。在物理理論中，它們既非粒子也非波，理論學家用希爾伯特空間中的狀態向量來描寫它們，詳細的理論基礎為量子場論。但按照粒子物理學的常規在這篇文章中這些物體依然被稱為粒子，雖然這些粒子也具有波的特性。