Почему Паули сначала говорил о «нейтроне»?

Одно слово, две разные частицы

В раннем предсказании частицы, которую теперь называют нейтрино, Паули действительно употреблял название «нейтрон». Это не означает, что речь шла о частице, открытой Джеймсом Чедвиком в 1932 году. Одинаковое слово оказалось на двух соседних, но разных страницах быстро меняющегося словаря ядерной физики.

Задача Паули была связана с бета-распадом. В наблюдаемых продуктах распада возникала проблема сохранения энергии, импульса и углового момента. Он предложил чрезвычайно проникающую нейтральную частицу с малой массой, которая могла уносить недостающую долю этих величин. Это была гипотеза о незримом спутнике процесса, а не заявление об уже найденной тяжёлой ядерной частице.

Что изменил Чедвик

В 1932 году Чедвик обнаружил частицу, которую теперь называют нейтроном. Современный нейтрон — тяжёлая нейтральная частица, входящая в состав атомного ядра. Она радикально отличается от нейтрино по массе, роли в ядре и характеру взаимодействий. После этого прежнее употребление слова стало особенно неудобным: термин понадобился для реального обитателя ядра.

Различие можно увидеть без сложного аппарата. Нейтрон участвует в строении ядер и обладает массой, сравнимой с массой протона. Нейтрино в бета-распаде уносит энергию и импульс, почти не взаимодействуя с веществом. Общая нейтральность не делает частицы родственниками по должности; в физике нейтральный заряд — признак важный, но очень неразговорчивый.

Как появилось современное имя

Название «нейтрино» приписывают Энрико Ферми и Эдоардо Амальди, а не Паули. Уменьшительная форма буквально позволяла отличить новую лёгкую нейтральную частицу от нейтрона. В 1934 году Ферми также уточнил, что нейтрино не является составной частью атомного ядра. Так терминология наконец перестала сталкиваться лбами в одном предложении.

Поэтому фраза «Паули предсказал нейтрон» неверна, хотя раннее слово действительно совпадает с позднейшим названием другой частицы. Вернее сказать: Паули выдвинул гипотезу частицы, позднее названной нейтрино; после открытия нейтрона Чедвиком старое имя пришлось уступить новому владельцу. Здесь ошибку создаёт не физика Паули, а чтение старого термина современными глазами.