莱德曼(Leon M. Lederman, 1922-)、施瓦茨(Melvin Schwartz, 1932-)和斯坦博格(Jack Steinberger, 1921-)因发展中微子束方法并通过发现μ子中微子显示轻子的二重态结构,共同分享了1988年度诺贝尔物理学奖。
1931年,泡利为了解释b衰变的连续能谱,提出了中微子假说。1934年,费密建立b衰变理论,间接地证明了中微子的存在。但是,很长时间人们未能直接地观测到中微子,也不知道应如何去测量它。
1962年,美国哥伦比亚大学的莱德曼、施瓦茨和斯坦博格等人,想到可以用加速器来产生中微子。他们在纽约长岛布鲁克海文国家实验室的加速器上用质子束打击铍靶以产生p介子束流。p介子在飞行中衰变为m子,同时放出一个中微子。他们让p介子束流通过很大质量的铁块,使绝大部分的m子都被吸收掉,留下可以畅通无阻地穿过铁块的中微子,以便获取相当纯的中微子束流。然后,他们将中微子束流注入火花室,观察由此产生的新m子。其反应过程如下:
显见,这里产生的中微子与b衰变所产生的有所不同,后者的反应过程是:
这说明,中微子至少有两种:一种是电子中微子;另一种是m子中微子。莱德曼、施瓦茨和斯坦博格发现的是m子中微子。这样,神秘的中微子不仅被探测到了,而且还发现它们具有与电子和m子分别相关的两种属性。
莱德曼、施瓦茨和斯坦博格的发现为后来建立弱电统一理论奠定了基础。