四張圖帶你看懂得了諾貝爾獎的中微子振蕩是什麼

時間: 2015年10月21日

　　北京時間10月6日下午，瑞典皇家科學院宣布，2015年諾貝爾物理學獎授予日本科學家梶田隆章（Takaaki Kajita）和阿瑟·麥克唐納（Arthur B. McDonald），以表彰他們發現中微子振蕩，證明中微子有質量。

　　

　　

　　圖片來源：Ill: N. Elmehed. © Nobel Media 2015

　　那麼，中微子和中微子振蕩到底是個什麼東西呢？用四張圖來帶你了解這一切：

　　中微子是除光子外數量最為巨大的粒子，但它們與其他物質的相互作用很弱，地球表面每平方厘米的面積里，每秒鐘有超過1000億中微子穿過，卻幾乎不 被人覺察。中微子曾經被認為是無質量的，而實際上，它們有一個極其微小的質量，並可以在傳播過程中改變類型，這種匪夷所思、出人意料的性質令物理學家們十 分費解。事實上，我們對於中微子的了解非常之少。「這是我們已知的宇宙最普遍存在的實物粒子，同時可能也是最神秘的。」奈傑爾·洛克耶（Nigel Lockyer）表示。奈傑爾·洛克耶是美國費米國家加速器實驗室（也就是著名的費米實驗室「Fermilab」）的主任。

　　四項前所未有的實驗有望改變現狀。其中，中國和印度的兩個項目已經獲得許可，而日本和美國的建造探測器方案也在規劃當中。為了防止其他粒子的干擾，四個實驗基地都將深埋於地下。這些實驗中心將檢測到更多的中微子，並能比任何現有實驗更詳細地研究中微子的轉換過程。

　　研究結果有望助力於解決某些宇宙學中最基本的問題。有一些實驗將會自己製造出中微子，所有實驗都會使用他們從太陽或從超新星爆炸中捕獲的所有中微子。「中微子的時代，」洛克耶說，「會持續很長的一段時間。」