既然參與強(qiáng)相互作用的強(qiáng)子是由夸克組成的，那么不參與強(qiáng)相互作用的輕子是由什么組成的呢？電子是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的輕子（1897年），隨著研究的深入，科學(xué)家們陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了其它輕子。
　　1931年，泡利為了解釋?duì)滤プ儯ㄔ雍俗园l(fā)地放出β粒子（電子）使質(zhì)子和中子相互轉(zhuǎn)變）中的能量和動(dòng)量失蹤的現(xiàn)象，根據(jù)守恒定律預(yù)言：應(yīng)該存在著一種還不知道的極其微小的中性粒子帶走了β衰變中那一部分能量和動(dòng)量，當(dāng)時(shí)泡利將這種粒子命名為“中子”。　　1932年真正的中子被發(fā)現(xiàn)后，美籍意大利科學(xué)家費(fèi)米（Enrica Fermi，1901-1954）將泡利的“中子”正名為“中微子”（Neutrino）。
　　1933年，費(fèi)米提出的β衰變定量理論指出：β衰變就是核內(nèi)一個(gè)中子通過(guò)弱相互作用衰變成一個(gè)電子、一個(gè)質(zhì)子和一個(gè) 反中微子（右圖）。中微子只參與弱作用，具有最強(qiáng)的穿透力。由于中微子與物質(zhì)間的相互作用極其微弱，中微子的檢測(cè)非常困難。
　　1936年，安德森在宇宙線(xiàn)中發(fā)現(xiàn)的比電子約重207倍的粒子，當(dāng)時(shí)誤認(rèn)為是介子，后來(lái)發(fā)現(xiàn)這種粒子其實(shí)并不參與強(qiáng)相互作用是一種輕子，稱(chēng)為μ子。
　　1942年，中國(guó)科學(xué)家王淦昌提出了一種利用軌道電子俘獲檢測(cè)中微子的可行方案（K俘獲法）。　　
　　1952年，美國(guó)科學(xué)家戴維斯（Raymond Davis Jr.，1914- ）應(yīng)用王淦昌提出的K俘獲法，間接觀(guān)測(cè)到了中微子的存在。　　
　　1956年，美國(guó)科學(xué)家萊因斯（Frederick Reines，1918-1998）和考恩（Clyde Lorrain Cowan，1919-1974）（左圖）用核反應(yīng)堆發(fā)出的反中微子與質(zhì)子碰撞，第一次直接證實(shí)了中微子的存在（右圖）。　　
　　1962年，美國(guó)科學(xué)家萊德曼、舒瓦茨（Melvin Schwartz，1932- ）（右圖左）和斯坦伯格（Jack Steinberger, 1921- ）（右圖右）在美國(guó)布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的加速器上用質(zhì)子束打擊鈹靶的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)中微子有“味道”的屬性，證實(shí)與μ子相伴的μ子中微子nμ和與電子相伴的電子中微子ne是不同的中微子 （第三、四種輕子）。一年以后，布魯克海 文的結(jié)果又在歐洲核子中心和費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室被更高的統(tǒng)計(jì)結(jié)果所證實(shí)。
　　
　　　　1975年，美國(guó)科學(xué)家佩爾（Martin L.Perl,1927- )（左圖）等人在美國(guó)SLAC實(shí)驗(yàn)室的SPEAR正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)上發(fā)現(xiàn)了一個(gè)比質(zhì)子重兩倍，比電子重3500倍的新粒子，其特性類(lèi)似于電子和μ子。經(jīng)過(guò)反復(fù)檢驗(yàn)，證明是在電子和μ子之外的又一種輕子 （第五種輕子），以希臘字母τ 表示（取自Triton（氚核）的第一個(gè)字母）。因?yàn)棣?輕子比第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的輕子——電子重很多，也稱(chēng)它為重輕子。同時(shí)有實(shí)驗(yàn)跡象表明，存在與重輕子τ 相伴的中微子nτ，相應(yīng)地存在τ 輕子數(shù)守恒。重輕子及其相伴的中微子的發(fā)現(xiàn)，輕子由4種增加到6種。因?yàn)橹形⒆邮禽p子的“前輩”，τ 輕子的發(fā)現(xiàn)理論上意味著τ中微子的存在。但由于τ 中微子幾乎沒(méi)有質(zhì)量，又不帶電，且?guī)缀醪慌c周?chē)镔|(zhì)相互作用，一直難尋蹤跡。
　　1982年，美國(guó)費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家用實(shí)驗(yàn)支持了τ 子中微子存在的假設(shè)。
　　1989年，歐洲核子研究中心科學(xué)家證實(shí)τ 子中微子應(yīng)是最后一類(lèi)中微子，但沒(méi)有找到直接的證據(jù)。　　
　　1994年，美國(guó)加利福尼亞大學(xué)的維多里奧·保羅內(nèi)和費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的拜倫·倫德博格提出了“τ 子中微子直接觀(guān)測(cè)器”的構(gòu)想，1996年，直接觀(guān)測(cè)器在費(fèi)米國(guó)家實(shí)驗(yàn)室建造完成。從1997年起，54位來(lái)自美國(guó)、日本、希臘和韓國(guó)的科學(xué)家在費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室合作探測(cè)τ 中微子。他們用粒子加速器制造一股可能含有τ 中微子的中微子束，然后讓中微子束穿過(guò)“τ 中微子直接觀(guān)測(cè)器”（右圖）內(nèi)一個(gè)約1米長(zhǎng)的鐵板靶。這一鐵板靶被兩層感光乳劑夾著，感光乳劑類(lèi)似于膠卷，能夠“記錄”粒子與鐵原子核的相互作用。
　　科學(xué)家們用3年時(shí)間從靶上的600多萬(wàn)個(gè)粒子軌跡中鑒定出了4個(gè)表征τ輕子存在和衰變的痕跡，這也是表明τ 中微子存在的關(guān)鍵線(xiàn)索。τ 輕子的痕跡被科學(xué)家拍攝下來(lái)，并在計(jì)算機(jī)中形成三維圖像，其主要特征就是其軌跡里有個(gè)結(jié)，這是τ 輕子在形成后迅速衰變的表現(xiàn)。據(jù)估算，幾十萬(wàn)億個(gè)τ 中微子中只有1個(gè)與靶中的鐵原子核相互作用并生成一個(gè)τ 輕子。由此，科學(xué)家第一次找到了τ 中微子（第六種輕子）存在的直接證據(jù)。2000年7月21日，費(fèi)米國(guó)家實(shí)驗(yàn)室宣布了這一重大成果。
　　迄今的實(shí)驗(yàn)尚未發(fā)現(xiàn)輕子有內(nèi)部結(jié)構(gòu)。人們認(rèn)為輕子是與夸克屬于同一層次的粒子。