作者:梅进 张笑 赵河雨 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2015/10/6 17:52:23
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2015年诺贝尔物理学奖揭晓

 

Takaaki Kajita

Arthur B.Mcdonald

北京时间10月6日下午5点45分,2015年诺贝尔物理学奖揭晓,日本科学家Takaaki Kajita和加拿大科学家Arthur B. McDonald获奖。获奖理由是“发现了中微子振荡,表明中微子具有质量。”

Takaaki Kajita,日本公民。1959年出生于日本东松山。1986年从日本东京大学获得博士学位。目前为日本宇宙线研究所主任及东京大学教授。

Arthur B.Mcdonald,加拿大公民。1943年出生于加拿大悉尼。1969年从美国加州理工学院获得博士学位。目前为加拿大皇后大学名誉教授。

粒子世界的蜕变

2015年的诺贝尔物理学奖授予了日本的Takaaki Kajita和加拿大的Arthur B. McDonald,以表彰他们在展现中微子变化的实验中所起到的重要贡献,而这种变化需要中微子具有质量。该发现改变了我们对物质最深处的运作的理解,这对我们如何看待整个宇宙至关重要。

在新千年交替之际,Takaaki Kajita公布了他在超级神冈探测器(Super-Kamiokande detector)上的发现:大气中的中微子会在两种状态之间转换。同时,远在加拿大,由Arthur B. McDonald领导的研究小组也通过实验发现,太阳中的中微子并不会消失在其前往地球的路上——相反,他们在萨德伯里中微子天文台(Sudbury Neutrino Observatory)中捕捉到另一种状态的太阳中微子。

这个困扰物理学家数十年的中微子谜团就此解开。

相比中微子数量的理论计算,有三分之二的中微子会在测重的时候“消失”。现在,这两项实验告诉我们:那是因为中微子变换了身份。

人们从这项发现中获得了一个具有深远意义的结论,那就是:在很长一段时间里被认为是没有质量的中微子,其实是有质量的,只是很小而已。

对于粒子物理学而言,这是一个历史性的发现,它建立的物质最深处运动标准模型获得了巨大的成功,经受住20多年实验的验证。然而,正如他所要求的中微子应该没有质量,这项新发现清晰地表明了标准模型并不能成为解释宇宙基本成分的完美理论。

获得了今年的诺贝尔物理学奖的这项发现打开了认识隐藏在世界里的中微子的大门。继光子粒子之后,中微子成为宇宙中最多的物质。地球无时不刻不在承受中微子的轰击。

许多中微子是由宇宙辐射和地球大气之间的联系而被创造的,其他的中微子是由太阳内部的核反应而产生的。每秒钟有数以亿计的中微子从我们身体流过,几乎没有任何东西可以阻挡中微子通过,中微子是自然界中最难以捉摸的基本粒子。

现在全世界在不断地进行实验和剧烈活动来捕获中微子并检验它们的属性。对于中微子最深处秘密的发现将重塑我们目前对于宇宙的历史、结构及未来命运的认识。

更多阅读

诺贝尔奖网站官方公告(英文)

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