Takaaki Kajita
Arthur B.Mcdonald
北京時間10月6日下午5點45分,2015年諾貝爾物理學獎揭曉,日本科學家Takaaki Kajita和加拿大科學家Arthur B. McDonald獲獎。獲獎理由是“發現了中微子振蕩,表明中微子具有質量。”
Takaaki Kajita,日本公民。1959年出生于日本東松山。1986年從日本東京大學獲得博士學位。目前為日本宇宙線研究所主任及東京大學教授。
Arthur B.Mcdonald,加拿大公民。1943年出生于加拿大悉尼。1969年從美國加州理工學院獲得博士學位。目前為加拿大皇后大學名譽教授。
粒子世界的蛻變
2015年的諾貝爾物理學獎授予了日本的Takaaki Kajita和加拿大的Arthur B. McDonald,以表彰他們在展現中微子變化的實驗中所起到的重要貢獻,而這種變化需要中微子具有質量。該發現改變了我們對物質最深處的運作的理解,這對我們如何看待整個宇宙至關重要。
在新千年交替之際,Takaaki Kajita公布了他在超級神岡探測器(Super-Kamiokande detector)上的發現:大氣中的中微子會在兩種狀態之間轉換。同時,遠在加拿大,由Arthur B. McDonald領導的研究小組也通過實驗發現,太陽中的中微子并不會消失在其前往地球的路上——相反,他們在薩德伯里中微子天文臺(Sudbury Neutrino Observatory)中捕捉到另一種狀態的太陽中微子。
這個困擾物理學家數十年的中微子謎團就此解開。
相比中微子數量的理論計算,有三分之二的中微子會在測重的時候“消失”。現在,這兩項實驗告訴我們:那是因為中微子變換了身份。
人們從這項發現中獲得了一個具有深遠意義的結論,那就是:在很長一段時間里被認為是沒有質量的中微子,其實是有質量的,只是很小而已。
對于粒子物理學而言,這是一個歷史性的發現,它建立的物質最深處運動標準模型獲得了巨大的成功,經受住20多年實驗的驗證。然而,正如他所要求的中微子應該沒有質量,這項新發現清晰地表明了標準模型并不能成為解釋宇宙基本成分的完美理論。
獲得了今年的諾貝爾物理學獎的這項發現打開了認識隱藏在世界里的中微子的大門。繼光子粒子之后,中微子成為宇宙中最多的物質。地球無時不刻不在承受中微子的轟擊。
許多中微子是由宇宙輻射和地球大氣之間的聯系而被創造的,其他的中微子是由太陽內部的核反應而產生的。每秒鐘有數以億計的中微子從我們身體流過,幾乎沒有任何東西可以阻擋中微子通過,中微子是自然界中最難以捉摸的基本粒子。
現在全世界在不斷地進行實驗和劇烈活動來捕獲中微子并檢驗它們的屬性。對于中微子最深處秘密的發現將重塑我們目前對于宇宙的歷史、結構及未來命運的認識。
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