1。エネルギーと運動量の保全:
* ベータ崩壊: 20世紀初頭、科学者はベータ崩壊と呼ばれる一種の放射性崩壊を観察しました。そこでは、原子内の中性子が陽子、電子、およびいくつかの未知の粒子に崩壊します。
* エネルギーと勢いの欠落: 問題は、ベータ崩壊で放出された電子が常に期待されるエネルギー量を運ぶわけではなく、エネルギーと運動量の保存に違反したことでした。
* ヴォルフガングパウリの仮説: これを解決するために、Wolfgang Pauliは1930年に、電子とともに検出されず、中立的で非常に軽い粒子が放出されていることを提案しました。この粒子は、後にエンリコ・フェルミによって「ニュートリノ」と名付けられました。
2。理論的予測:
* フェルミの弱い相互作用の理論: 1934年、フェルミは弱い相互作用の理論を開発しました。これは、ベータ崩壊に関与する力を説明しました。この理論は、ニュートリノをこれらの相互作用に関与する基本的な粒子として組み込まれました。
* 核反応: ニュートリノは、星内の核融合など、他の核反応において役割を果たすと予測されていました。
3。実験的ヒント:
* 原子の反動: 科学者は、いくつかのベータ崩壊イベントでは、原子が2番目の粒子が勢いの一部を運んでいることを示唆する方法で反動したことを観察しました。これはさらにニュートリノの存在を支持しました。
4。中性粒子の必要性:
* 核物理学: 20世紀初頭の核物理学の発達は、陽子と中性子が基本粒子であるという理解につながりました。 このモデルは、最初はニュートリノであると考えられていた中性粒子の存在を必要としました。
検出:
ニュートリノが直接検出されるのにパウリの仮説からほぼ25年かかりました。これは、1956年にクライドコーワンとフレデリックがニュートリノの供給源として使用してレインズしました。
要約すると、ニュートリノは、ベータ崩壊のエネルギーと運動量の保存、弱い相互作用、実験的ヒント、および核物理学の全体的な理解に基づく理論的予測を説明する必要があるため、検出されるずっと前に存在すると考えられていました。