奥地利物理学家鲍利经过研究之后，解释说，放射性物质在放射线中，不仅有电子，同时还有一种我们尚未认识的粒子。就是这个神秘粒子带走了那些丢失的能量。物理学家费米对鲍利的观点十分称赞，他还给这个未露面的粒子取名为“中微子”，即中性的微小粒子。但许多物理学家不相信中微子的存在。为了证明中微子的存在，必须捕捉到中微子。
于是，主张中微子存在的科学家设计了一套严密的捕捉方法。因为中微子是中性的，不带电，不参与电磁作用，它又速度极快，接近光速、穿透力极强，来无踪去无影，这就大大增加了捕捉中微子的困难。从鲍利提出中微子的存在到真正捕捉到，这中间经过25年时间，可想而知其中的艰难程度。
首先提出《探索中微子的建议》的科学家，是中国人，他就是王淦昌院士。他在1942年设想了一个探测中微子的方法。他的这一建议后来为一位美国科学家所接受。通过实验证实了丢失的能量的确是被中微子带走了。经过十多年的不懈努力，1956年美国物理学家柯文和莱因斯向世界宣布他们捕捉到中微子。
这两位科学家做了一个很大的探测器，把它埋在一个核反应堆的地下，而且埋得相当深。经过一个相当时间，他们终于测到了从核反应堆中放出来的中微子。这是物理学家首次通过实验证实了中微子的存在，是很了不起的重大发现。不久，物理学家又捕捉到从宇宙空间射来的中微子。
中微子是发现了，但是仍然留下许多难以解释的谜。例如，让科学家们感到奇怪的是中微子数量不够，总是比预期的数量要少，而且这个“漏网”的数量还很大。为什么物理学家不能全部捕捉到中微子呢？另一个不可思议的问题，是中微子的质量问题。质量，是粒子的重要性质。在所发现的粒子中，物理学家都可以测出它们的质量，也不存在什么困难。惟有中微子的质量怎么也定不下来。
美籍华裔科学家，诺贝尔物理学奖获得者杨振宁和李政道经过理论分析，认为中微子的质量是零，即没有质量，所以，在真空中才以光速运动。但是，其他一些物理学家持怀疑态度。他们不相信中微子的质量是零，认为下的结论尚早，需科学实验加以验证。
到底中微子有没有质量呢？前苏联和美国的物理学家进行了卓有成效的测定，他们测出了中微子的质量。但没有多久，别的科学家重复他们的实验时，测出来的质量数据又不一样，很像是零。因此，这一结论又陷入困境之中。最近的报道又称测到了中微子的静止质量。
不论中微子有没有质量，都留下一连串的谜。我们期待21世纪能对这一问题作出一个明白无疑的结论。
能不能找到磁单极？
任何一块磁体，总是存在磁南极和磁北极，世界上还没有发现只有一个单独的磁南极或单独的磁北极的磁体。但是，1931年物理学家狄拉克在一篇文章中明确指出：在自然界中有磁单极存在。六十多年过去了，大多数物理学家对此持怀疑态度，道理很简单，因为一直没有发现它存在的迹象。但是，还是有不少物理学家在寻找磁单极。
前苏联物理学家波拉科夫和芬兰物理学家特·胡夫特从理论上对磁单极进行研究，认为磁单极的质量超过质子质量的5000倍。而在现今的大统一理论中，认为磁单极的质量约是质子质量的1016倍。1978年，物理学家济尔多维克和克罗波夫指出：在宇宙大爆炸的一瞬间，产生了能量极高的磁单极。因为大爆炸之后温度很快下降，这样磁性相反的磁单极就极容易发生湮灭，使得宇宙中的磁单极幸存寥寥无几。他们还指出，在大爆炸后的1％秒，宇宙中的磁单极的密度为4×10（上标13）立方米空间中只有一个。尽管这个密度很小很小，但还是有磁单极的存在。
根据磁单极的理论，物理学家认为它应有如下性质：首先是具有极强的电离能力，在较高速度下，磁单极的电离能力是电子的18000倍，在低速条件下，电离能力更大。第二，它在磁场中能被加速。第三，它能被反磁质排斥，被顺磁质吸收。第四，它可以和顺磁性的原子或分子结合成束系统，结合能的大小和化学结合能相当。第五，它的质量很大，比质子的质量还要大。
物理学家依据磁单极的性质设计了检测它的实验。1975年，由美国加利福尼亚大学和休斯顿大学组成的研究小组，把一个装有聚碳酸脂固体探测器和乳胶的多层片叠在一起，用气球放到离地球表面40公里的高空飘浮62小时后收回。他们在乳胶中找到一根有着强电离的踪迹，而且在整条踪迹上，电离没有发生什么变化。这正是磁单极第一个性质所决定的。这个研究小组认为这是磁单极留下的痕迹。但是，另有一些科学家则认为此解释不那么确定。因为很重的原子核或者很重的反粒子也可以留下这样的痕迹，凭什么说这是磁单极所为？
1982年2月14日下午，美国斯坦福大学的物理学家卡布里腊在一个设计十分精巧的实验中也发现了磁单极的行踪。其他物理学家对他的实验给予很高的评价，认为这是一个可能的磁单极事例。但是，在科学研究史上，仅有一例尚不能作出结论，尤其是一个正确的科学结论。要证明磁单极存在，还必须有第二例，第三例，甚至更多的事例。
看来，寻找磁单极是否存在，是留给21世纪物理学家们的课题了。
地磁场能影响人体吗？
信鸽辨别方向的能力特别强，即使上海的信鸽带到新疆放飞，它仍然会飞回上海。路途中就是碰到狂风暴雨，它也不会迷失方向。为什么它有这么大的辨别方向的本领呢？科学家对信鸽进行研究，做了这样一个有趣的实验。把磁棒和铜棒分别绑在一些鸽子身上，然后运到很远的地方放飞，选择在阴天。结果很有趣，绑着铜棒的鸽子，飞行方向正确，都安全返回主人家。而那些绑着磁棒的鸽子却满天飞失去了方向。这个实验说明鸽子能利用地磁场导向。绑了磁棒的鸽子，识别地磁场的本领受到磁棒的干扰，自然也就迷失方向。
对候鸟迁徙现象进行研究，发现候鸟体内有“雷达”，它能够根据自己的电磁场同地磁场的相互作用来正确定向。为了证明这一点，秋天，科学家把候鸟关进笼子里，用布罩起来，不让它们看到外面世界。这些鸟却固执地聚集在笼子的南部，准备向南飞。后来，把笼子放在一种磁场装置里，这些鸟儿就失去了方向，在笼子里到处都有。可见地磁场对它们是多么重要了。不光鸟类，就是一些昆虫，甚至细菌也会对地磁场有感受之能力。有一种细菌，总是一头朝南，一头朝北。从不在东西方向上“躺”着。这就充分说明它也有感知地磁场的本领。有的鱼儿，把它放进陌生的静水池里，它也是朝着南北方向游动。有种白蚁能在南北方向上建巢，因此称这种白蚁为“罗盘白蚁”。
医学家发现，人类的某些疾病与地球的磁纬度也有一定的关系。例如猩红热多数发生在北纬30°～60°和南纬10°～40°范围之内。而且发病率与地磁的变化有关。在一些地磁异常的地方，人们患高血压、风湿性关节炎和精神病的人数，要比地磁场正常的地区高120％～160％。这充分说明，地磁场与某些疾病相关。
那么，地磁场是如何影响人体健康的呢？解释有多种，但都不理想。一种认为人体的各部分都有水，水在地磁场中会发生物理化学变化。这样，当地磁场变化后，自然影响到水，也就使人体功能也发生变化，引起某些疾病。
有的学者认为，人的各种器官也是有磁场的，即使地磁场发生微弱变化，也引起头脑、血液等周围的磁场发生变化，导致机体功能受影响，功能失常，疾病出现。也有人认为，人是处在不同生态环境之中，因此人的每个器官都带有当地地磁生态的烙印。当地磁变化后，人就会出现生理反常，产生反应，引起疾病。当然，还有人提出生物膜理论以及其他不同的解释。但都不能使人满意。地磁场到底如何影响人体的，特别是对大脑活动的影响，生理活动的影响，尚没有科学的解释。揭开地磁场对人，以及对其他生物的影响，会获得许多新知识，这将有待新世纪的人们去探索。
光速能超越吗？
学过物理学的人，都知道光的传播速度为每秒30万公里。如果要说得精确，光速每秒为299792．458公里，这是光在真空中的传播速度，这个速度相当于每秒绕地球七圈半。
光速的测定，无论是在地球上静止测量，还是在宇宙飞船中运动测量，数值都是不变的。也就是说，光速不受光源的影响，也不受观察者运动速度的影响。它是绝对值，这就是光速不变理论。爱因斯坦的相对论告诉我们，光速是最大的速度，任何物质运动的速度都不能超过光速。对此，人们坚信不疑。
如果在世界上有比光速运动更快的物体，爱因斯坦的相对论也就不成立了。事实也证明，在地球上，在我们日常生活中，的确找不到有比光速更快的运动物体。问题是，在地球上没有，不等于说在茫茫宇宙中也不存在。在基本粒子世界里，会不会有超光速现象呢？
物理知识告诉人们，高能粒子运动的速度是极快的，在高能加速器中，运动速度可以达到每秒20万公里，甚至25万公里，那么其中会不会出现超光速的粒子呢？
就在人们对此产生怀疑时，有一个现象被前苏联科学家切伦科夫发现。光在水中的传播速度要比在真空中慢，而高能粒子在水中的速度却超过光速。切伦科夫发现的这一现象后来被其他科学家所证实。因此，这一现象的发现无疑打开了人类的视野，认为在自然界中存在超光速的粒子，取名为“快子”。这样，有的物理学家据此把基本粒子分为三类：慢子、光子和快子。慢子，其速度不超过光速，比光速慢的意思。而光子的速度就是光传播的速度，即每秒30万公里。快子，是比光速快的粒子。不过这样的划分，还是一种设想，关键是要找到“快子”。如何去发现快子，又成了一个谜。以上是微观世界中的猜想。现在我们不妨跟着科学家把目光转向茫茫宇宙。
天文学家在本世纪有一个重大发现，即类星体。这是一种很特别的天体，用天文望远镜接收到这类天体的无线电波，制成相片，看上去有点像恒星，但又不是恒星，所以命名为类星体。对类星体进行观察，发现存在超光速现象。开始发现一个叫3C120的类星体，它在膨胀，而且膨胀的速度是光速的4倍。科学家们惊奇不已，在遥远的宇宙深处，竟有这种奇怪的现象。后来还发现有的类星体包括两个射电的子源，两个子源以极高的速度分离。类星体3C345的分离速度是光速的7倍。经过7年的观测，才最后确定这一事实。另一种类星体的两个子源的分离速度竟是光速的10倍。面对这个事实，物理学家和天文学家议论纷纷，提出了不同的解释。有人坚信爱因斯坦的相对论绝对正确，世界上不存在超光速现象，对类星体观测到的超光速现象，不过是一种假象，称作视超光速膨胀。意思是说，看起来超光速，实际上不超光速。而另一些科学家则认为，只要类星体处在很遥远的宇宙深处，那么类星体的分离速度的确是超光速的。
不论哪种解释，都有不完善之处，因此，只好留在下世纪去探索了。
能在常温下实现超导吗？
有关超导的美妙动听的故事开始于1911年，当时有一位荷兰科学家昂内斯看到了一个神奇现象，水银在－269℃时，它的电阻突然消失了，也就是说电流在这样的物体内不会有任何损失。这就是超导。
超导现象的发现，使许多物理学家感到奇怪。一些科学家就把研究的兴趣转移到超导领域，对此进行不懈的探索。其中比较著名的有发明晶体管的巴丁，他为此获诺贝尔物理奖。他与两位年轻的科学家对超导现象进行探索，做了许多实验，最后提出BCS理论。
BCS理论解除了人们对超导现象的种种疑团，并揭开超导的秘密。人们期望着有这一天，把发电站的电流毫无损失地传输到遥远的地方，比如从三峡电站把电流送到上海、广州……电阻，在超导世界里是不存在的。
但是，要实现这个美好的愿望还真不容易。经过75年的探索，超导现象仍然只能在极低的温度下实现，从当初的－269℃仅仅提高到－250℃，只提高了19℃，而且也只能利用液氦才能实现。氦是一种气体，在空气中含量极微，要把氦收集起来制成液氦，费用之高，设备之复杂，都让人咋舌。人们不得不寻找新的超导材料。
物理学家认为，如果能在－196℃以上实现超导，那么氮就是首选材料，因为氮在空气中含量极为丰富，制造液氮的费用也不贵，比较实际。但是，也有人认为，液氮并不一定有超导现象。所以，实现液氮化只能停留在实验室内。
1986年，瑞士的两位科学家相诺兹和缪勒向全世界宣布，他们发现一种陶瓷性的金属氧化物在－243℃时会出现超导。一下子把超导现象出现的温度提高7度。这7度来之不易，他们的发现在超导这个本来平静的湖水中激起了一股波澜，又给物理学家们一个惊喜。他们认为，只要沿着这条路走下去，就可能找到和发现更多的新的超导材料，并在更高的温度条件下实现超导。
在瑞士科学家之后取得重要成果的是美籍华裔科学家朱劲武，他宣布金属氧化物确实是一种新的超导材料，他在～233℃时实现了超导，一下子把瑞士人的记录提高10度，当然这是非常了不起的成就。仅仅过了两个月，他又把温度提高到－175℃。
事隔9天，中国科学院召开新闻发布会，宣布物理研究所的赵忠贤、陈立泉等十多位科学家，实现了在－173℃以上的超导研究，其材料分别是钡、钇、铜和氧。
一场在全世界范围内的超导竞争开始了，新的记录不断地被打破，在－169％，－148℃的温度下也实现了超导。虽然，超导研究取得如此重要的进展，但是还是说不清楚超导的机理。不知道机理，谈何应用！对超导现象作出有影响的解释的科学家是前苏联的物理学家博古留切夫，他认为在低温条件下“原子被冻僵”了，在通电时，自由电子会畅通无阻地通过，不会像原来那样处处受到碰撞和阻碍。所以，超导现象便出现了。但是这个理论不能解释既然在低温度下原子会被“冻僵”，为什么有的物体有超导现象，而有的物体则没有？在超导材料中，为什么有的临界温度高，有的临界温度低？能不能在常温条件下实现超导？所有这些问题都不知道。看来，超导现象研究的突破性进展只能等到下一世纪了。
