论文
1949年12月，《实验与理论物理学杂志》(JETP)发表了一篇四页的论文，这篇论文悄然重塑了我们对自然界最难以捉摸的粒子之一的认识。论文题为“β-raspad RaE”（RaE的β衰变），由A.S. 扎韦尔斯基、G.Ya. 乌马罗夫和S.Kh. 马图舍夫斯基撰写，文中呈现了对镭E（铋-210）β能谱的精密实验测量 — 而其数据中蕴含的关于中微子质量的结论，超前了时代数十年。
该论文于1949年7月18日被编辑委员会收到 — 仅在乌马罗夫于莫斯科大学进行著名的学位论文答辩数月之前，他在答辩中就同一问题与列夫·朗道展开了辩论。
原始论文扫描件
以下原始论文扫描件由格鲁吉亚国家图书馆慷慨提供。
论文的发现
实验使用了横向磁聚焦β能谱仪（曲率半径 ρ = 125毫米）。研究人员使用多个独立探测器对RaE（铋-210）的完整β能谱进行了测量：基本粒子计数器、符合计数器以及带有FP-54灯管的法拉第筒。
他们的主要发现包括：
- 复合能谱：RaE的β能谱并非基本能谱，而是复合能谱，由至少两个部分能谱组成。标准萨金特图中曲线1占92%，曲线2占8%，第二上边界为1080 ± 5 keV。
- 上边界：通过外推法确定的主要上边界为1165 ± 5 keV。
- 慢电子：在β能谱中发现了大量慢电子，这与费米理论相矛盾，需要新的理论解释。
- 中微子质量：根据上边界附近的电子能量分布，作者确定了中微子静止质量的上限：不超过电子质量的1/50至1/100（m0c²）。
这项研究的重要意义
在1949年，当时主流的科学共识认为中微子质量约为电子质量的0.3至0.8倍。乌马罗夫及其合著者提出的中微子质量为电子质量的1/50至1/100的估计是极具开创性的 — 这意味着中微子远比任何人所认为的要轻得多。
这一估计成为乌马罗夫在莫斯科大学学位论文答辩的核心内容，苏联最伟大的理论物理学家列夫·朗道对他的结论提出了质疑。辩论十分激烈，但莫斯科大学学术委员会以43比0的全票通过了乌马罗夫的答辩。
“The dissertator remained with his opinion, and the opponent with his.”
— 列夫·朗道，乌马罗夫学位论文答辩的官方评审意见，1949年
历史的证实
历史证明乌马罗夫是正确的。现代粒子物理学已经确定中微子质量极其微小 — 约为几分之一电子伏特，大约是电子质量的百万分之一。乌马罗夫在1949年提出的1/50至1/100的上限，远比当时0.3至0.8的主流共识更接近现实。
1956年，美国物理学家克莱德·考恩和弗雷德里克·莱因斯首次直接探测到了中微子。莱因斯于1995年因这一发现获得诺贝尔物理学奖 — 证实了乌马罗夫在七年前就已如此精确地确定了质量上限的那个粒子的存在。
1981年，传奇天体物理学家Ya.B. 泽尔多维奇和M.Yu. 赫洛波夫在《物理科学进展》上发表了一篇关于中微子质量宇宙学约束的里程碑式论文。他们的综述将乌马罗夫的早期工作与13位诺贝尔奖得主的研究并列引用 — 这充分证明了1949年在列宁格勒实验室进行的那项实验具有持久的科学意义。
引用信息
“β-raspad RaE”（RaE的β衰变）。《实验与理论物理学杂志》，第19卷第12期，第1136–1140页。1949年12月。1949年7月18日收到。