◥梶田隆章(右)与阿瑟·麦克唐纳得知自己获奖时的照片。 新华社发
这个发现“毁三观”
瑞典皇家科学院常任秘书戈兰·汉松当地时间6日11时45分(北京时间17时45分)在皇家科学院会议厅公布获奖者名单及其主要成就。
据该奖评审委员会介绍,梶田隆章在15年前介绍了某种中微子从宇宙到达位于日本本州岛中部的神冈中微子探测器途中,其特征会出现两种转变。而麦克唐纳同时证明了不同种类的太阳中微子在抵达地球途中会相互转变种类。中微子在很长一段时间都被认为没有质量,这两位科学家的发现证明了中微子振荡现象,揭示出中微子无论多小都具有质量,这是粒子物理学的历史性发现。
麦克唐纳在现场电话连线中表示,在清晨4时获知得奖很激动,他强调这个成就是整个研究团队长期努力的结果。得知自己获奖后的梶田隆章同样激动不已,直言这是“令人难以置信的惊喜”。值得一提的是,梶田隆章是2002年诺贝尔物理学奖得主、东京大学特别荣誉教授小柴昌俊的学生。来自同一研究团队的科学家两次获诺贝尔物理学奖,这在日本还是第一次。
上述两名获奖者将平分800万瑞典克朗(约合92万美元)的诺贝尔物理学奖奖金。在接下来的几天里,诺贝尔化学奖等其他奖项的评选结果将逐一揭晓。
失踪之谜得破解
人类生活在一个中微子充斥其间的世界。这种粒子以接近光的速度在宇宙中肆意冲驰,却几乎不与任何物质发生反应。一直以来,对于中微子的存在与否,始终存有争议。1930年它就被预言,但预言者自己都将信将疑。直到1956年,美国物理学家才成功监测到了中微子运动的轨迹,宣告了这一“鬼灵”粒子真实存在。
在证实中微子存在之后,另一个严重问题砸下来:我们数不对中微子的总数。彼时科学家已经能够在理论上计算出太阳产生的中微子数量,然而观测表明,似乎有多达三分之二的中微子在到达地球前就“失踪”了。
科学家一度怀疑是计算太阳中微子数量的理论公式有问题,但另一种意见开始浮上水面,那就是中微子能够改变自己的“身份”。依照粒子物理学的标准模型,中微子有三种“马甲”:电子中微子、μ(缪子)中微子和τ(陶子)中微子。太阳只产生电子中微子,因而在前往地球的路程中,电子中微子“改头换面”为其他两种,才造成了数量统计上的差池。
正是梶田隆章与阿瑟·麦克唐纳的实验向我们证明,确实是这些中微子“身份”转变了,而且这种改变需要中微子有质量。虽然质量极小,但对粒子物理学来说,却是一个历史性的发现。
“杨李理论”受挑战
值得注意的是,按照评审委员会的说法,梶田隆章和麦克唐纳的发现对美籍华裔物理学家、诺贝尔奖得主杨振宁、李政道所开创的标准模型理论而言是一个挑战。
标准模型理论是一套描述基本粒子的物理理论,隶属量子场论的范畴,并与量子力学及狭义相对论兼容,是自牛顿经典物理学之后最接近“大一统”的一套自然哲学观。
“(梶田隆章和麦克唐纳的)实验揭示出经典模型理论第一个明显的裂缝。”评审委员会说,“显而易见的是,标准模型理论不可能成为描述宇宙基本构成物如何运作的一套完全理论。”
目前,来自世界各地的科学家正不断探索中微子的奥秘。“发现它们最深处的秘密有望改变我们现阶段对宇宙历史、结构及其未来命运的认知。”评审委员会说。
综合新华社、中国科技网等报道
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