中微子理论需要完善
科学事物理论的预言、描述和解释，能给实验以方向和目标，实验的成果和验证又证实和发展理论并促进应用。中微子研究是粒子研究的重中之重，但没有一个完善的理论来引领指导。网上搜索关于中微子的前世今生，发现中微子的理论基础实在薄弱，甚至说明不了中微子的存在价值。对于这样一个实验研究突飞猛进理论描述踟躇缓行的科研项目，实在是不和谐的，由此提倡对中微子理论做完善处理很有必要。本文实话实说，指出中微子理论不足之处供读者参考。
一.中微子概念先天不足
中微子概念是科学家泡利1930年末提出的，他说：“我有一个置之死地而后生的想法，为了确保能量守恒定律的正确性，我认为在贝塔衰变的过程中，除了发射出电子外，还有一种神秘的看不见的粒子，就是这种粒子带走了部分的能量……”。
1931年的时候，泡利又一次在物理学大会上提出并修正了他的看法。他说：“这种粒子是不带电的，没有质量的，也是不与任何物质发生作用的，所以我们是探测不到的。”后来泡利发现自己提出的粒子不能被探测到，他认为自己 “做了一件糟糕的事情”。
泡利当初把这种粒子叫“中子”，后来费米提倡叫中微子。
中微子概念所以提出,是因为原子的贝塔衰变中发现能量不守恒，也就是说原子贝塔衰变有能量损失。损失的能量去哪了？当时考虑的是发射粒子带走了能量。经检验不是发射出电子带走了，那只有认定别种尚未发现的粒子带走。然而，据实验研究说每衰变发射一个电子只能发射一个中微子，而且中微子大小只有电子的百万分之一，给人以疑问粒子这么小能满足带走能量的要求吗？
能量守恒定律的表现，要在一个封闭与外界隔离的系统内试验才行。然而与外界隔离切断传导通路容易，能量的外泄是电磁辐射，难以隔离。这就是说，能量缺损不只有粒子带走那么直接，还有辐射间接的带走能量。比如太阳的能量传到地球上，主要是能量的电磁辐射带来的，太阳风粒子只可能带来少许能量。
开初说有中微子存在且有事做，算猜想，是预言或预见，但说中微子没有质量就荒谬了，没有质量的粒子要算鬼粒子或粒子的魂魄，硬说有只能算虚拟粒子，它怎么做事？若说粒子能带走能量，只有实有的实在的粒子才能办到，虚拟的粒子本身都不存在还能带走什么。从这个意义上说，泡利的中微子推论是空话虚言，没有实质意义，说了也是等于没说，老先生不必后悔和自责。
科学总有些不知是特性还是怪异的现象，就是要理论上有人说存在什么，搞实验的人总有人当回事回应研究，不管当初说者的推论合不合理性成不成立。这样做不都是坏处还可能是好处，中微子实验就是把理论存在不充分变为实际存在，乃至取得多项重大发现，彰显实验研究者之功。
二、中微子存在来路不明
大家都知道中微子能带走能量，但没人给它构成物质的功能和地位。物质粒子中的原子由核外电子和原子核中的质子中子构成。中微子若真的存在就要算物质的组成部分了，就要有它在原子中什么位置起什么作用的问题，而且还要有一个原子中有多少个中微子问题。
物质的质量存在与否完全可从逻辑认知，不必要等待检验发现或迹象推定。只要是正常粒子，就是物质的（所谓的光子引力子要另当别论），一定要有质量，这是粒子的逻辑和理性。中微子出发于物质，不能与物质无关。等到发现中微子振荡才认可中微子有质量，不能不说是一个成果，但也暴露出物理学中存在着迷信和不顾逻辑。
科学家说中微子的大小是电子的百万分之一，难怪不能直接发现。粒子特别小质量就特别小，不管多小只要有质量就属于物质粒子。赋予中微子质量，可是大事，这等于给了中微子安身立命的存在出生证，它作为一种粒子说得过去了。由此以往的原子学说要改变了，因为原有的原子学说中没有除质子中子电子外的粒子说明；然而应该补充的原子学说并没有建立起来，没人愿说明中微子在原子中的位置并有相应作用。
关于中微子来历有权威说：“这种粒子不是原来就存在于原子核中，而是衰变产生的” 。权威强调的中微子由衰变产生，指的是中微子不由原子粒子中完整分出，是衰变行为造成的“无中生有”。就算衰变能够制造粒子，妇再巧也要做有米之炊。中微子是有质量的粒子，有质量的粒子就不是虚空的要求粒子有成分，制造有质量的粒子必然要求原子中有未知物质提供成分。说中微子不存在原子核中，靠衰变产生，又如何保证衰变制造的同种中微子成分相同和大小一致？
衰变是一种事物行为而不是事物实体。打一个比方（以土地当原子，金元宝当中微子，刨地动作当衰变），一位老农刨地刨出金元宝，很明显是实体的土地中埋有金元宝，而不是刨地行为产生出金元宝。就算刨地把什么刨碎了变成金元宝，这个破碎的东西也要是个原来就有的实体事物――多个金元宝粘成一块。中微子不从原子中产生由衰变产生，就等于说不管在什么地方只要不断刨地就不断有金元宝掘出。科学理念不能指望在刨地行为上，要探测金元宝埋在土地中什么位置有多少，不要认为只要刨地就有金元宝生出。
平心而论，人们对事物认识要经过由粗到精，由片面到全面长期的过程。原子公认由电子质子中子构成是原子的早期认识，原子内再有尚未发现的微细的中微子或别的什么粒子也不是没有可能的，但不管是什么粒子，它一定是物质的构成成分。
三.中微子作用的不合理处
中微子有小、轻、快的特点，说它小是小于电子的百万分之一；轻是说它几乎没有质量，是发现中微子振荡后才赖乎情地认可它有些许质量；说它快是它以接近光速的速度运动。为什么这么小、轻、快，没见有根据的解释，小和轻反映它运动的快似乎合理，但小和轻能起到的作用可能也微乎其微，能担当带走能量的重任吗？
“中微子是一种不带电，质量极其微小的基本粒子，以光速前进，基本不与现有物质反应。” 中微子反应，是什么反应？只能是核子反应但不好说清楚。中微子通过物体时，要与物体中粒子发生碰撞，碰撞结果有穿过、反弹（包含偏转）和被吸收，这说不上是反应。中微子的基本不反应与不反应所差无几，发现它实在是难为人。也有说它仅与少数的氯和氢原子反应，也就是说它与大多数的氯和氢原子还是不反应，这不有些奇怪吗？
“宇宙中中微子非常非常的多，平均每秒钟就会有1万亿个中微子穿过我们每个人的身体，中微子是宇宙中数量最多的粒子之一，茫茫的宇宙空间中，大约每立方厘米的体积内就有300个中微子。”看来人体对中微子耐受度极大，那么多粒子穿过身体而不受伤害，用粒子微小恐怕说不过去，伽马射线的伽马光子比中微子大不了多少，人还是受不了它的辐射。穿过人体的粒子不可能分无害粒子和有害粒子吧？就是无害的也是不穿过为好。
“中微子可以自由地穿越一光年厚的铅层，而很可能不会打扰其中任何一个原子。”为什么去穿越铅层而不是别的物质层呢？因为铅层防辐射最佳。可是中微子对人体无辐射损害，看来用铅层有些多虑了。穿越铅层还不会打扰任何一个原子，这要中微子绕着原子走，铅原子看见中微子来了不需要赶忙躲开。中微子穿越铅层的说法，看似称颂中微子的神通和能耐，实际是糟践中微子科学。一光年厚物质的尺度不可想象，这种说法肯定不是从实验中得到结论，客气点说这是理论家开宇宙级玩笑。
中微子研究硕果累累，意向上准备开发的中微子应用项目很多，除了中微子直线通信外，还有建立中微子天文学和中微子地层扫描甚至中微子武器等。人们的设想很丰满，但实际很骨感。这些应用中微子都要求粒子不穿透物质，中微子能畅通无阻地穿过地球所有物质，出现的反应却寥寥无几，你用什么物质来接收及接收到的粒子数能符合显示要求呢？中微子应用研究要解决它的穿透问题，寻找它还能跟别的什么粒子的反应不穿透物质是应用的关键，有反应才能应用。
人们宣扬中微子应用，基本上是仿照电子的应用，人们常拿电子发现时不知用处而后来在社会各领域都要应用为例，说现在不知中微子有什么用不等于将来没用。其实二者不可对比，两种粒子的本质和行为不同，电子依赖强大的电磁机制及电磁波，中微子属于差不多最小粒子且没有属于能量的波，而且中微子独往独来难与别物质交往反应，因此不可拿电子模仿和类比设计中微子的应用。
四.中微子从振荡到转变解释为难
振荡，与振动、晃荡近意。在振荡与振动两个词中，一般的理解，振荡要比振动的动作幅度大。转变，就是转化、变化的意思。振荡怎么转变了呢？由振荡到转变很难找到理性上的联系，说振荡就是转化或就能转化都说不通。中微子振荡，也就是中微子在飞行途中发生了振动或晃荡的意思，怎么又发生转化或变化了呢？
现发现中微子有三种，以后能否发现新的种类还不好说。中微子振荡被发现后，科学家说振荡就是不同种中微子的转变，就是说一种中微子一振荡就变成另一种中微子，变成的另一种中微子再振荡又变成别种中微子，这样变来变去能变出好多种，似乎原来有一种中微子足够了。因此这里有问题在三种中微子都会振荡，是变过去再变回来还是变过去不变回来，是只变三种其中的一种还是余下的两种都变？
当前对中微子振荡的表述：“原则上三种中微子之间相互振荡，两两组合，应该有三种模式。”但谁转变谁的问题，没有明确说法。有关材料上关于中微子振荡引起转变的行为好像是：电子中微子发生了振荡，变成μ中微子；μ中微子振荡，变成τ中微子；还有第三种转变不知是电子中微子转变成τ中微子还是反之也无定论。现有转变形式都是A转变B、B不转变A的单向转变，若相互振荡转变，即A转变B、B再转变A，要有六种振荡模式，显然不对路违反三种模式的初衷。尤其现实的是：两两组合的粒子相互转变同时发生跟没转变一样，只是二者换了位置而已。
粒子能发生变化不足为奇，原子不是通过衰变从一种原子变为另一种原子吗。这就有一个问题，一种中微子振荡仅是运动形式的变化，而不同种中微子，是中微子本质上不同。形式上的变化不代表本质的变化，由形式的不同推导不出本质的不同。不管怎样说，中微子振荡与转变是两码事，振荡表现为幅度和频率，不代表粒子本质的变化，就算转变可由振荡引发，也是依附转变的前奏和表面现象，起不到决定本质变化的作用。根据现实的研究状况可说，中微子转变的内在规律还没有发掘出来。
中微子在飞行途中发生转变，要有因由，是否在中微子刚制造出时就输入飞行转变的程序而变化？神话中神仙要变什么先要摇晃一下身子，所以有“摇身一变”说法，中微子振荡莫不是变化前的扭身摇晃，有此晃荡才能转变。中微子转变给人以想象是怎么变，是飞行途中受外界条件制约被迫的变还是随意地自主的变，还真不好说。由于有变化和不变两种状态，是否要区分原有不振荡的中微子与振荡转变的中微子？理论上还有许多事要做。
发现中微子振荡了，又发现转变，这应该是两码事，各有各的机制。把二者说成同理同体，难免用一码事掩盖另一码事。每一种事都要对应多种问题，每解决一个问题就是一种发现，被遮蔽掩饰起来的一种事，损失的就不是一个发现。
结束语
中微子研究得诺贝尔奖四次，广大研究人员欢欣鼓舞，大众对此科研项目表现出极大的热情和拥护。关于中微子理论描述的论文可能很多，但热爱科学的老百姓没兴趣没能力研读，大家希望看到听到平易近人科普性的知识，而不是陈旧老套的过时说法。非论文的描述是科普的说法，也要算作理论或理论的一部分，豆苞也是干粮。让更多的人了解据说是在宇宙起源及演化中扮演着极为重要的角色的中微子，对提高大众的科学素质进而获得大众的赞美和支持好处多多。
作者：郭连成
2017年3月22日 于吉林松原
科学事物理论的预言、描述和解释，能给实验以方向和目标，实验的成果和验证又证实和发展理论并促进应用。中微子研究是粒子研究的重中之重，但没有一个完善的理论来引领指导。网上搜索关于中微子的前世今生，发现中微子的理论基础实在薄弱，甚至说明不了中微子的存在价值。对于这样一个实验研究突飞猛进理论描述踟躇缓行的科研项目，实在是不和谐的，由此提倡对中微子理论做完善处理很有必要。本文实话实说，指出中微子理论不足之处供读者参考。
一.中微子概念先天不足
中微子概念是科学家泡利1930年末提出的，他说：“我有一个置之死地而后生的想法，为了确保能量守恒定律的正确性，我认为在贝塔衰变的过程中，除了发射出电子外，还有一种神秘的看不见的粒子，就是这种粒子带走了部分的能量……”。
1931年的时候，泡利又一次在物理学大会上提出并修正了他的看法。他说：“这种粒子是不带电的，没有质量的，也是不与任何物质发生作用的，所以我们是探测不到的。”后来泡利发现自己提出的粒子不能被探测到，他认为自己 “做了一件糟糕的事情”。
泡利当初把这种粒子叫“中子”，后来费米提倡叫中微子。
中微子概念所以提出,是因为原子的贝塔衰变中发现能量不守恒，也就是说原子贝塔衰变有能量损失。损失的能量去哪了？当时考虑的是发射粒子带走了能量。经检验不是发射出电子带走了，那只有认定别种尚未发现的粒子带走。然而，据实验研究说每衰变发射一个电子只能发射一个中微子，而且中微子大小只有电子的百万分之一，给人以疑问粒子这么小能满足带走能量的要求吗？
能量守恒定律的表现，要在一个封闭与外界隔离的系统内试验才行。然而与外界隔离切断传导通路容易，能量的外泄是电磁辐射，难以隔离。这就是说，能量缺损不只有粒子带走那么直接，还有辐射间接的带走能量。比如太阳的能量传到地球上，主要是能量的电磁辐射带来的，太阳风粒子只可能带来少许能量。
开初说有中微子存在且有事做，算猜想，是预言或预见，但说中微子没有质量就荒谬了，没有质量的粒子要算鬼粒子或粒子的魂魄，硬说有只能算虚拟粒子，它怎么做事？若说粒子能带走能量，只有实有的实在的粒子才能办到，虚拟的粒子本身都不存在还能带走什么。从这个意义上说，泡利的中微子推论是空话虚言，没有实质意义，说了也是等于没说，老先生不必后悔和自责。
科学总有些不知是特性还是怪异的现象，就是要理论上有人说存在什么，搞实验的人总有人当回事回应研究，不管当初说者的推论合不合理性成不成立。这样做不都是坏处还可能是好处，中微子实验就是把理论存在不充分变为实际存在，乃至取得多项重大发现，彰显实验研究者之功。
二、中微子存在来路不明
大家都知道中微子能带走能量，但没人给它构成物质的功能和地位。物质粒子中的原子由核外电子和原子核中的质子中子构成。中微子若真的存在就要算物质的组成部分了，就要有它在原子中什么位置起什么作用的问题，而且还要有一个原子中有多少个中微子问题。
物质的质量存在与否完全可从逻辑认知，不必要等待检验发现或迹象推定。只要是正常粒子，就是物质的（所谓的光子引力子要另当别论），一定要有质量，这是粒子的逻辑和理性。中微子出发于物质，不能与物质无关。等到发现中微子振荡才认可中微子有质量，不能不说是一个成果，但也暴露出物理学中存在着迷信和不顾逻辑。
科学家说中微子的大小是电子的百万分之一，难怪不能直接发现。粒子特别小质量就特别小，不管多小只要有质量就属于物质粒子。赋予中微子质量，可是大事，这等于给了中微子安身立命的存在出生证，它作为一种粒子说得过去了。由此以往的原子学说要改变了，因为原有的原子学说中没有除质子中子电子外的粒子说明；然而应该补充的原子学说并没有建立起来，没人愿说明中微子在原子中的位置并有相应作用。
关于中微子来历有权威说：“这种粒子不是原来就存在于原子核中，而是衰变产生的” 。权威强调的中微子由衰变产生，指的是中微子不由原子粒子中完整分出，是衰变行为造成的“无中生有”。就算衰变能够制造粒子，妇再巧也要做有米之炊。中微子是有质量的粒子，有质量的粒子就不是虚空的要求粒子有成分，制造有质量的粒子必然要求原子中有未知物质提供成分。说中微子不存在原子核中，靠衰变产生，又如何保证衰变制造的同种中微子成分相同和大小一致？
衰变是一种事物行为而不是事物实体。打一个比方（以土地当原子，金元宝当中微子，刨地动作当衰变），一位老农刨地刨出金元宝，很明显是实体的土地中埋有金元宝，而不是刨地行为产生出金元宝。就算刨地把什么刨碎了变成金元宝，这个破碎的东西也要是个原来就有的实体事物――多个金元宝粘成一块。中微子不从原子中产生由衰变产生，就等于说不管在什么地方只要不断刨地就不断有金元宝掘出。科学理念不能指望在刨地行为上，要探测金元宝埋在土地中什么位置有多少，不要认为只要刨地就有金元宝生出。
平心而论，人们对事物认识要经过由粗到精，由片面到全面长期的过程。原子公认由电子质子中子构成是原子的早期认识，原子内再有尚未发现的微细的中微子或别的什么粒子也不是没有可能的，但不管是什么粒子，它一定是物质的构成成分。
三.中微子作用的不合理处
中微子有小、轻、快的特点，说它小是小于电子的百万分之一；轻是说它几乎没有质量，是发现中微子振荡后才赖乎情地认可它有些许质量；说它快是它以接近光速的速度运动。为什么这么小、轻、快，没见有根据的解释，小和轻反映它运动的快似乎合理，但小和轻能起到的作用可能也微乎其微，能担当带走能量的重任吗？
“中微子是一种不带电，质量极其微小的基本粒子，以光速前进，基本不与现有物质反应。” 中微子反应，是什么反应？只能是核子反应但不好说清楚。中微子通过物体时，要与物体中粒子发生碰撞，碰撞结果有穿过、反弹（包含偏转）和被吸收，这说不上是反应。中微子的基本不反应与不反应所差无几，发现它实在是难为人。也有说它仅与少数的氯和氢原子反应，也就是说它与大多数的氯和氢原子还是不反应，这不有些奇怪吗？
“宇宙中中微子非常非常的多，平均每秒钟就会有1万亿个中微子穿过我们每个人的身体，中微子是宇宙中数量最多的粒子之一，茫茫的宇宙空间中，大约每立方厘米的体积内就有300个中微子。”看来人体对中微子耐受度极大，那么多粒子穿过身体而不受伤害，用粒子微小恐怕说不过去，伽马射线的伽马光子比中微子大不了多少，人还是受不了它的辐射。穿过人体的粒子不可能分无害粒子和有害粒子吧？就是无害的也是不穿过为好。
“中微子可以自由地穿越一光年厚的铅层，而很可能不会打扰其中任何一个原子。”为什么去穿越铅层而不是别的物质层呢？因为铅层防辐射最佳。可是中微子对人体无辐射损害，看来用铅层有些多虑了。穿越铅层还不会打扰任何一个原子，这要中微子绕着原子走，铅原子看见中微子来了不需要赶忙躲开。中微子穿越铅层的说法，看似称颂中微子的神通和能耐，实际是糟践中微子科学。一光年厚物质的尺度不可想象，这种说法肯定不是从实验中得到结论，客气点说这是理论家开宇宙级玩笑。
中微子研究硕果累累，意向上准备开发的中微子应用项目很多，除了中微子直线通信外，还有建立中微子天文学和中微子地层扫描甚至中微子武器等。人们的设想很丰满，但实际很骨感。这些应用中微子都要求粒子不穿透物质，中微子能畅通无阻地穿过地球所有物质，出现的反应却寥寥无几，你用什么物质来接收及接收到的粒子数能符合显示要求呢？中微子应用研究要解决它的穿透问题，寻找它还能跟别的什么粒子的反应不穿透物质是应用的关键，有反应才能应用。
人们宣扬中微子应用，基本上是仿照电子的应用，人们常拿电子发现时不知用处而后来在社会各领域都要应用为例，说现在不知中微子有什么用不等于将来没用。其实二者不可对比，两种粒子的本质和行为不同，电子依赖强大的电磁机制及电磁波，中微子属于差不多最小粒子且没有属于能量的波，而且中微子独往独来难与别物质交往反应，因此不可拿电子模仿和类比设计中微子的应用。
四.中微子从振荡到转变解释为难
振荡，与振动、晃荡近意。在振荡与振动两个词中，一般的理解，振荡要比振动的动作幅度大。转变，就是转化、变化的意思。振荡怎么转变了呢？由振荡到转变很难找到理性上的联系，说振荡就是转化或就能转化都说不通。中微子振荡，也就是中微子在飞行途中发生了振动或晃荡的意思，怎么又发生转化或变化了呢？
现发现中微子有三种，以后能否发现新的种类还不好说。中微子振荡被发现后，科学家说振荡就是不同种中微子的转变，就是说一种中微子一振荡就变成另一种中微子，变成的另一种中微子再振荡又变成别种中微子，这样变来变去能变出好多种，似乎原来有一种中微子足够了。因此这里有问题在三种中微子都会振荡，是变过去再变回来还是变过去不变回来，是只变三种其中的一种还是余下的两种都变？
当前对中微子振荡的表述：“原则上三种中微子之间相互振荡，两两组合，应该有三种模式。”但谁转变谁的问题，没有明确说法。有关材料上关于中微子振荡引起转变的行为好像是：电子中微子发生了振荡，变成μ中微子；μ中微子振荡，变成τ中微子；还有第三种转变不知是电子中微子转变成τ中微子还是反之也无定论。现有转变形式都是A转变B、B不转变A的单向转变，若相互振荡转变，即A转变B、B再转变A，要有六种振荡模式，显然不对路违反三种模式的初衷。尤其现实的是：两两组合的粒子相互转变同时发生跟没转变一样，只是二者换了位置而已。
粒子能发生变化不足为奇，原子不是通过衰变从一种原子变为另一种原子吗。这就有一个问题，一种中微子振荡仅是运动形式的变化，而不同种中微子，是中微子本质上不同。形式上的变化不代表本质的变化，由形式的不同推导不出本质的不同。不管怎样说，中微子振荡与转变是两码事，振荡表现为幅度和频率，不代表粒子本质的变化，就算转变可由振荡引发，也是依附转变的前奏和表面现象，起不到决定本质变化的作用。根据现实的研究状况可说，中微子转变的内在规律还没有发掘出来。
中微子在飞行途中发生转变，要有因由，是否在中微子刚制造出时就输入飞行转变的程序而变化？神话中神仙要变什么先要摇晃一下身子，所以有“摇身一变”说法，中微子振荡莫不是变化前的扭身摇晃，有此晃荡才能转变。中微子转变给人以想象是怎么变，是飞行途中受外界条件制约被迫的变还是随意地自主的变，还真不好说。由于有变化和不变两种状态，是否要区分原有不振荡的中微子与振荡转变的中微子？理论上还有许多事要做。
发现中微子振荡了，又发现转变，这应该是两码事，各有各的机制。把二者说成同理同体，难免用一码事掩盖另一码事。每一种事都要对应多种问题，每解决一个问题就是一种发现，被遮蔽掩饰起来的一种事，损失的就不是一个发现。
结束语
中微子研究得诺贝尔奖四次，广大研究人员欢欣鼓舞，大众对此科研项目表现出极大的热情和拥护。关于中微子理论描述的论文可能很多，但热爱科学的老百姓没兴趣没能力研读，大家希望看到听到平易近人科普性的知识，而不是陈旧老套的过时说法。非论文的描述是科普的说法，也要算作理论或理论的一部分，豆苞也是干粮。让更多的人了解据说是在宇宙起源及演化中扮演着极为重要的角色的中微子，对提高大众的科学素质进而获得大众的赞美和支持好处多多。
作者：郭连成
2017年3月22日 于吉林松原
