日加學者因中微子震蕩研究成果獲2015諾貝爾物理學獎

　　當地時間10月6日上午，瑞典皇家科學院宣佈將2015年諾貝爾物理學獎授予日本科學家梶田隆章和加拿大科學家阿瑟·麥克唐納，以表彰二人在中微子研究領域取得的成就。

　　瑞典皇家科學院秘書長戈蘭·漢森在宣佈2015年諾貝爾物理學獎得主時表示，兩位獲獎者的發現是關於宇宙中數量最為龐大的粒子之一中微子的身份變換。“瑞典皇家科學院決定將2015年諾貝爾物理學獎授予梶田隆章和阿瑟·麥克唐納，以表彰他們在中微子震蕩方面的發現，這些發現表明中微子存在品質。”

　　中微子作為自然界最基本的粒子種類之一，是宇宙中數量第二多的粒子，僅次於光子。但其不可見且運動速度極快，很少與其他物質相互作用，所以也被科學家和物理學愛好者們形容為“宇宙幽靈”。一直以來，中微子在粒子物理的標準研究模型中，品質都被默認為零。然而，令物理學家們十分困擾的是，與理論計算結果不同，在實際測量中，往往有高達三分之二的中微子“憑空消失”了。直到上世紀末，分別由日本科學家梶田隆章和加拿大科學家阿瑟·麥克唐納領導的研究團隊通過實驗證明，這些中微子並未消失，只是轉換成了另外兩種類型的中微子。他們的實驗結果揭示，中微子是有品質的，儘管他們的品質可能極小。

　　在獲知得獎消息後，身在加拿大的阿瑟·麥克唐納通過電話接受了諾獎發佈會的現場採訪。在談到發現中微子存在品質對粒子物理學的貢獻時，他説：“當我們不知道中微子存在品質的時候，很難將他們放入理論模型中去研究並得出關於物理學的基本結論。所以這個發現不僅改善了物理學理論標準模型，也讓我們有渠道去了解更多的關於宇宙進化的過程，當然，了解他們存在品質並且能夠轉換類型，也解開了關於中微子消失的謎團。”

　　麥克唐納教授在採訪中強調，中微子研究需要龐大複雜的實驗設備以及長期的觀測記錄，所以這項研究成果應該歸功於他的團隊。2001年，麥克唐納所屬的加拿大薩德伯裏中微子觀測站在位於安大略省某地2100米深的鎳礦中建造了巨型中微子探測器。正是該探測器的測量結果表明，中微子存在三種不同類型，並且互相之間可以轉化，即所謂的中微子震蕩現象。而與此同時，日本東京大學教授梶田隆章的研究團隊也通過分析超級神岡探測器的數據得出了同樣的結論。

　　諾貝爾物理學獎委員會成員，瑞典烏普薩拉大學物理學家奧爾加·波特那在評價麥克唐納和梶田隆章的研究發現時表示，中微子具有品質這一事實對粒子物理學有著極其重要的意義，它同時也為中微子研究打開了一扇門，向物理學家們提出了諸如中微子的品質究竟是多少，該如何測量等一連串具有挑戰性的課題。“自從發現了中微子存在品質之後，關於它的研究就變得更加具有挑戰性了。如果中微子不存在品質，那麼雖然我們不理解這其中的原因，卻也還是可以用它作為一個事實來描述我們的宇宙構成。但是現在我們知道了中微子的品質並不等於零，那麼問題就來了，為什麼它們的品質不是零？又為什麼它們的品質如此之小？所以，結果就是，這項關於中微子震蕩的發現為我們開闢了一個嶄新的領域，它不僅為我們提出了關於中微子品質的一系列問題，還將教會我們關於宇宙的許多新知識。”