中微子是一种基本粒子，就目前的实验而言，它不是由更小的东西组成的。它不带电荷，质量小到实验目前只能给出一个上限。同样也没有实验测出过它的大小，因此上方给出的 1 幺米并非实测值。1 幺米等于 10⁻²⁴ 米，也就是一米的一万亿分之一的一万亿分之一。

大小

中微子没有可以测量的表面。物理学家转而观察中微子与电子发生散射的方式。如果中微子有一定大小——用一个叫做“电荷半径”的量来描述——它散射的方式就会和一个理想的点粒子略有不同。

台湾的 TEXONO 实验捕捉到了反中微子——中微子的反物质对应粒子——从 28 米外一座核反应堆中流出的信号。在实验精度范围内，这些反中微子与电子的散射方式，与粒子物理标准理论的预言一致。汇总全球粒子测量结果的粒子数据组，采用这项 2010 年的结果作为限制。它对应的电荷半径小于约 1.8 × 10⁻¹⁸ 米，也就是直径小于约 3.6 × 10⁻¹⁸ 米。

物理学家们对中微子的电荷半径是否代表真实大小仍有分歧，因此这个数值最好理解为对中微子散射方式的一个限制。本站给出的 1 幺米远小于这一限制，因此目前没有任何实验能够证实或排除这个数值。

大小比较

质子直径约为 1.7 飞米（1.7 × 10⁻¹⁵ 米），宽度约为中微子上限的 460 倍。
氢原子直径约为 0.1 纳米，宽度接近中微子上限的 3000 万倍。1 纳米等于十亿分之一米。
如果把这个上限放大到一根头发的宽度（约 0.1 毫米）那么大，质子就会变成约 4.6 厘米宽。按同样的倍数放大，一根头发就会变成约 280 万千米宽，大约是地球至月球距离的七倍。
这个上限约为 20 亿亿（2 × 10¹⁷）个普朗克长度，普朗克长度是本站中下一个更小的条目。

幽灵粒子

沃尔夫冈·泡利在 1930 年提出了中微子的设想，用来解释 β 衰变——一种原子核放出电子的放射性现象。当时看来，衰变过程中似乎有一部分能量凭空消失了，泡利提出，是一种看不见、不带电荷的粒子把这部分能量带走了。恩里科·费米把它命名为“中微子”，这个词在意大利语中的意思是“小小的中性粒子”。

中微子与物质发生反应的概率极低，人们一度认为它几乎不可能被捕捉到。洛斯阿拉莫斯国家实验室的弗雷德里克·莱因斯和克莱德·考恩，最终利用南卡罗来纳州萨凡纳河核设施反应堆产生的大量反中微子，探测到了它的存在。他们在 1956 年 7 月发表了这一发现，莱因斯也因此分享了 1995 年诺贝尔物理学奖。

无处不在，质量极小

在光的粒子——光子——之后，中微子是宇宙中数量最多的粒子。它们中有许多是太阳内部的核聚变产生的。来自太阳的中微子，每秒钟大约有 660 亿个穿过地球上每平方厘米的面积，而且几乎没有什么东西能挡住它们。

中微子分为三种：电子中微子、μ 子中微子和 τ 子中微子。梶田隆章和阿瑟·麦克唐纳因证明中微子在传播过程中会在不同类型间转换——这意味着它们必定具有质量——而获得 2015 年诺贝尔物理学奖。2025 年，KATRIN 实验报告称，中微子的质量小于 0.45 电子伏特——电子伏特是物理学家也用来表示质量的一种能量单位。电子的质量则是这一上限的一百多万倍。

参考资料

Measurement of Neutrino-Electron Scattering Cross-Section with a CsI(Tl) Scintillating Crystal Array at the Kuo-Sheng Nuclear Power Reactor. Deniz et al. (TEXONO Collaboration), Physical Review D, 2010.
Neutrino Properties. Particle Data Group, 2025.
Summary Tables: Leptons. Particle Data Group, 2025.
Direct neutrino-mass measurement based on 259 days of KATRIN data. KATRIN Collaboration, Science, 2025.
The Nobel Prize in Physics 2015: Press release. Royal Swedish Academy of Sciences, 2015.
The Nobel Prize in Physics 1995: Press release. Royal Swedish Academy of Sciences, 1995.
A milestone of modern physics: The neutrino turns 70. Los Alamos National Laboratory, 2026.
Physics. Super-Kamiokande, University of Tokyo.
SI prefixes. International Bureau of Weights and Measures.
Proton rms charge radius. NIST CODATA, 2022.
Bohr radius. NIST CODATA, 2022.
Electron mass energy equivalent in MeV. NIST CODATA, 2022.
Planck length. NIST CODATA, 2022.
Just How Small Is "Nano"?. National Nanotechnology Initiative.
Moon Fact Sheet. NASA.

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