瑞典皇家科學(xué)院今天宣布，日本東京大學(xué)宇宙射線研究所所長梶田隆章和加拿大女王大學(xué)粒子物理學(xué)教授阿瑟·麥克唐納共同獲得諾貝爾物理學(xué)獎，以表彰他們在中微子振蕩方面所作出的突出貢獻(xiàn)，兩人將分享800萬瑞典克朗的獎金。
中微子是構(gòu)成物質(zhì)世界的基本粒子之一，不帶電荷，幾乎能夠不受干擾地穿過任何物質(zhì)，并很少與其他物質(zhì)發(fā)生相互作用，因此極難探測。中微子共有三種類型，可通過放射性衰變或核反應(yīng)產(chǎn)生，例如在太陽內(nèi)部和核反應(yīng)堆內(nèi)，或當(dāng)宇宙射線擊中原子時。大多數(shù)穿過地球的中微子來自太陽，平均每秒鐘大約有50多萬億個中微子穿透人體。
20世紀(jì)60年代以來，通過對太陽中微子的觀測發(fā)現(xiàn)，實(shí)際測量到的中微子流量只有理論預(yù)言值的三分之一，這就是著名的“太陽中微子問題”。瑞典皇家科學(xué)院發(fā)表的公告說，梶田隆章通過東京大學(xué)附屬的大型宇宙射線探測裝置——超級神岡探測器發(fā)現(xiàn)，大氣中的中微子可在兩種不同類型中發(fā)生轉(zhuǎn)化，而由阿瑟·麥克唐納領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)則利用加拿大薩德伯里中微子觀測臺得出的測量結(jié)果，說明太陽中微子在到達(dá)地球的途中并未出現(xiàn)部分消失的現(xiàn)象，而是變成了其他類型的中微子，即出現(xiàn)了中微子振蕩。此后，有關(guān)太陽中微子振蕩、大氣中微子振蕩、核反應(yīng)堆中微子振蕩和粒子束中微子振蕩等現(xiàn)象均被一系列科學(xué)實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。
對于物理學(xué)而言，中微子振蕩的發(fā)現(xiàn)極為重要，因?yàn)檫@意味著中微子具有質(zhì)量，而不是像粒子物理學(xué)中的標(biāo)準(zhǔn)模型里所預(yù)言那樣，是一種質(zhì)量為零的粒子，它徹底改變了人類對于宇宙的形成、結(jié)構(gòu)、演變和未來的認(rèn)識。
1959年出生的梶田隆章，畢業(yè)于日本埼玉大學(xué)，后獲得東京大學(xué)博士學(xué)位，1986年起開始在東京大學(xué)研究中微子，2008年起擔(dān)任宇宙射線研究所所長至今。阿瑟·麥克唐納出生于1943年，從加拿大達(dá)爾豪西大學(xué)畢業(yè)后前往美國加州理工學(xué)院深造，并獲得物理學(xué)博士學(xué)位，曾在美國普林斯頓大學(xué)任物理學(xué)教授多年，后加入加拿大女王大學(xué)，目前負(fù)責(zé)該校的研究工作，并擔(dān)任薩德伯里中微子觀測臺臺長。
