伽玛射线可以穿透20厘米厚的铅板，但与中微子的穿透力相比，就是小巫见大巫了。中微子具有极强的穿透力，除了黑洞等少数天体以外，几乎能穿透宇宙中的任何物质，穿透地球自然也不在话下。那么中微子为什么具有如此强的穿透力？
来自1987a超新星的证据
1987年2月23日，距离地球16.3万光年的大麦哲伦星云中的一颗名为1987a的超新星发生了爆炸，它是近400年来天文学家观测到的最亮的一颗超新星。
在爆炸产生的可见光被地球上的天文望远镜观测到的3小时前，全球范围内有三台中微子探测器探测到了来自该超新星的中微子爆发，该中微子的爆发过程仅持续了十几秒。正是这短短的十几秒，证明了中微子可以轻松穿透地球。
大麦哲伦星云只有在南半球才能看得到，日本的中微子探测器则位于北半球，按理说中微子辐射会被地球挡住，可事实并非如此，中微子不仅穿过了地球，还被地球另一端的中微子探测器检测到了。
来自1987a超新星的中微子之所以比光先到达地球，就源于其极强的穿透力。中微子与光都产生于核反应，而超新星塌缩是从内部开始的。当超新星爆发时，中微子能够比光先行穿透恒星的外壳。
以太阳为例，光从太阳表面到达地球需要约8分钟，而太阳光从恒星中央到达太阳表面则需要几百万年的时间。这是因为光在恒星内部穿行时，需要不断经历吸收再辐射的过程。中微子的速度几乎与光速相当，并且可以毫无阻碍地穿行于太阳内部，所以可以比光更早到达恒星表面。
上图为1987A超新星的爆炸遗迹
物质间的相互作用
古希腊学者德莫克利特提出了最早的原子论，看似密不透风的墙，实际上是由许多名叫原子的粒子构成的，原子是不可再分的微观粒子。现如今我们已经知道，除了暗能量和暗物质，宇宙中的普通物质都是由原子构成的，并且原子是由更为微观的质子、中子和电子构成的。20世纪下半叶，科学家又发现质子和中子等强子是由更为基础的夸克构成的。
现如今，粒子物理学中的标准模型认为，物质是由62种基本粒子（引力子未被证实）构成的。这62种粒子分为两种类：费米子和玻色子，费米子的自旋为半奇数，玻色子的自旋为整数。费米子又分为夸克和轻子两大类，电子和中微子都属于轻子，它们是构成物质的基本粒子。玻色子也分为两类，一类是规范玻色子，负责传递相互作用；另一类是标量玻色子（希格斯玻色子），通过希格斯机制赋予粒子质量。
宏观物质间的相互作用，从微观角度来看，就是这些粒子间的相互作用。力就是物质之间的相互作用，科学家们发现宇宙中存在4种基本力：电磁力、引力、弱核力和强核力。
1，电磁力：它与我们的生活息息相关，摩擦力、弹力、分子力等本质上就是电磁力，化合物的形成以及化学反应就与电磁力有关，我们能够拿稳筷子、能够看见这个世界都与电磁力有关。带电荷的粒子之间便会发生电磁相互作用，光子就是传递电磁力的媒介粒子。
2，引力：地球的形成、太阳系的形成、银河系的形成等都与引力有关，天体运动在引力的作用下变得井然有序。有质量的物体便具有引力。相对论认为引力的本质是时空弯曲，有质量的物体能使时空弯曲。
3，弱力：它是仅作用于微观世界的一种力，力的作用范围（力程）非常短，是存在于费米子之间的一种相互作用。原子核衰变便与弱力有关。弱力依靠w玻色子及z玻色子进行传递。
4，强力：它也是仅作用于微观世界的一种力，带色荷的粒子之间会发生强相互作用。夸克由于具有色荷，就存在强相互作用，依靠胶子进行传递。原子核的形成便与强力有关。
中微子是一种质量和体积极小的中性粒子
上世纪20年代，物理学家在研究贝塔衰变（存在于放射性原子核中的一种衰变）的过程中，发现有部分能量丢失，这是很严重的问题，因为能量守恒定律受到了挑战。中微子就是1930年泡利为了解决贝塔衰变中能量不守恒这个问题而提出来的。1933年由费米正式命名为中微子。1942年中国科学家王淦昌提出利用电子俘获来验证中微子存在的方法。当时正值第二次世界大战，直到1956年才由美国科学家在核反应堆中正式观测到。
如图所示，在衰变过程中，核内一个中子会转变为一个质子，并释放出一个负电子和一个反电子中微子。这就是负贝塔衰变。
中微子由于很难被探测和捕捉到，因此又被称作幽灵粒子。这是因为中微子的质量极小，仅为电子质量的几百万分之一，引力作用极弱。除了黑洞这类的强引力源外，地球和太阳这类天体的引力根本束缚不了它。中微子不仅比电子质量轻得多，体积也比电子小得多。此外，中微子不带电荷，所以不参与电磁相互作用。中微子由于是费米子，因此会参与弱相互作用。
中微子是一种轻子。轻子包括3种带电轻子（电子、μ子和τ子）和3种中微子（电子中微子、μ中微子和τ中微子），以及它们各自的反粒子。通常所说的中微子就是指电子中微子，其它两种中微子都不稳定，会发生衰变。直到2000年美国费米实验室才发现了第3种中微子——τ中微子。中微子在传播的过程中还会相互转化，发生中微子震荡现象。中微子的秘密有很多，迄今为止，有很多科学家因中微子相关的研究而获得诺贝尔奖。
上图为位于日本神冈地下1千米的中微子探测器，研究人员正在为探测器注入超纯水。
中微子广泛存在于宇宙中，每立方厘米大约100个。宇宙大爆炸产生了大量的中微子，太阳和核电站也会产生中微子。当你正在看这篇文章的时候，就有数量众多的中微子穿过你的身体和地球。
微观世界存在广阔空间
世界上存在密不透风的墙吗？从宏观世界来看，是这样子的。可从微观世界来看，粒子与粒子之间存在非常广阔的空间。
以原子为例，从质量上看，原子核占原子总质量的99%。可从尺寸上对比，如果原子的直径相当于地球的直径，原子核就相当于一座几十米高的大厦，而电子就是这个大厦中的兵乓球。微小的电子就在这么广阔的空间中绕着原子核运动。质子和中子分别由三个夸克构成，夸克也很小，它们也并没有紧紧的挨在一起。如果把核外电子全部压进原子核，那么由这种新型原子构成的地球的直径仅为20多米。由此可见，微观世界非常空旷。
此外，微观世界中粒子的运动规律与宏观世界不同，一切粒子都具有波粒二象性，并且粒子的运动是不连续的。
如图所示，电子并不像行星绕恒星那样围绕原子核运转，而是按概率随机分布在原子核周围，形象地称之为电子云。
总结
看似密不透风的“电子云”墙，对于质量极小且不带电的中微子来说，既不会与物质发生电磁相互作用，也极难受引力影响。中微子的个头比电子小得多，对于由原子构成的地球来说，地球就是一个缝隙非常非常大的筛子，中微子很容易就从这些缝隙中溜走。
中微子基本上只会受弱相互作用的影响。弱力不像引力或电磁力那样，只有当两个费米子挨得比较近时才会发生弱相互作用。在原子世界中，由于原子核和电子都很小，中微子更小，它们几乎很难发生碰撞，那么发生弱相互作用的概率就很低了。据估计，在100亿个中微子中，只有一个中微子会与物质发生反应。当中微子穿过地球后，只会发生很微弱的能量衰减。基于此，科学家们希望利用中微子进行通信。
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