诺贝尔物理学奖得主，研究的是可以穿过我们身体的中微子(3)

在这种预设下，太阳内部产生的一种形态的中微子可能会转化成另一种不可探测的形态，然后才会到达霍姆斯特克。

理解这些粒子的渴望驱使着物理学家们深入了地下，在那里，他们做实验时就能屏蔽掉宇宙射线。

梶田隆章 1959 年出生于日本东松山，在东京大学获得了博士学位，在一次超级神冈探测器的实验中，他曾切掉了自己的牙齿。超级神冈探测器的目的是要看看组成普通物质的基础粒子光子是否会衰变（到目前为止还没有衰变）。

他之所以会对中微子感兴趣，是因为它是他实验中的噪音源。超级神冈探测器是一个 120 英尺（36.576 米）深的罐子，装满了超纯水，它是 1996 年在一个旧锌矿上建成的，用来分辨宇宙射线产生的 μ 子。它的探测器能记录下中微子撞击导致的碎片加速离开时产生的闪光。

当它们到达地球上的探测器时，相互作用的测量会破坏量子线性叠加态，使它按照比例，以一定概率坍缩成电子中微子，μ子中微子或τ子中微子。如果中微子可以振荡，那么太阳中微子在到达地球时便会成为三种类型中微子的混合，而戴维斯的实验仅仅对探测其中的电子中微子敏感，这也就解释了为什么他的实验只探测到理论预言数目的三分之一。中微子振荡的现象是上世纪60年代美国科学家戴维斯首次发现的（戴维斯是95年诺奖获得者），他使用四氯化碳观测太阳核聚变中释放的电子中微子，发现数据只有理论预期的三分之一，这在当时被称为太阳中微子之谜，科学家们不知道这些中微子去了哪里，不过今年诺奖之一的sno实验在2000年左右确认，这些电子中微子也是振荡到了另外两种。

这种振荡说明，不同“味”的中微子质量不同。梶田隆章说：“这个物理现象很明显已经超出了粒子物理标准模型解释的范围。”

a: 萨德伯里中微子天文台观测宇宙中微子。目前中微子是粒子物理的一个热点研究领域，很有可能是下一代物理的突破点。加拿大萨德伯里中微子天文台。

上述实验中的四氯乙烯是专门用于探测吸收太阳电子中微子的，如果电子中微子在到达地球前，转化成了μ子中微子或者τ子中微子的话，得到的数据当然比理论值偏小了。精确测量 b 衰变的电子能谱端点,或者测量无中微子双 b 衰变(假如存在这类衰变的话),可以得到中微子质量的另一个关系,从而限定三种中微子的质量。中微子的实验研究大致可以分成两类,一类是中微子振荡研究,另一类是非振荡物理,包括绝对质量的测量、无中微子双b衰变、寻找惰性中微子、寻找非标准相互作用和反常磁矩,以及中微子天文学等。

在预计学理论预测出的三种电子中微子中，麦克唐纳的团队只记录到了三分之一。但当物理学家们计算粒子总数时，其他三分之二的粒子数量又补足了。2002 年，该团队报告称，在从太阳到地球 8 分钟的旅程中，三分之二的电子中微子转化成了 μ 子和陶子。

现在我们知道，中微子其实有三种类型，或者说“味道”（flavor），即电子中微子、μ中微子和τ中微子。科学家们提出了中微子可能会发生振荡的理论假说，也就是说在它们传播的过程中，可以从一种类型转化到另一种类型。在复检结果出来前的11月30日，海南出入境检验检疫局检验检疫技术中心主任吴淑良接受新华社记者采访时说，初检程序不存在任何问题，“我们完全可以对样品检测结果负责。

2012年3月，实验室宣布发现新的中微子振荡模式，这是中国诞生的一项重大物理成果，被称为中微子物理的一个里程碑。中微子振荡的现象是上世纪60年代美国科学家戴维斯首次发现的（戴维斯是95年诺奖获得者），他使用四氯化碳观测太阳核聚变中释放的电子中微子，发现数据只有理论预期的三分之一，这在当时被称为太阳中微子之谜，科学家们不知道这些中微子去了哪里，不过今年诺奖之一的sno实验在2000年左右确认，这些电子中微子也是振荡到了另外两种。例如，在我国的大亚湾核电站附近建立几个不同位置的中微子探测器，我们就会发现不同探测器中得到的三种中微子的比例是不同的，由近及远会得到周期性振荡的结果。

费米实验室副主任乔·莱肯（Joe Lykken）在一封邮件中说，这种做法非常合适。他说：“DUNE 能让我们重回南达科他的霍姆斯特克矿，1960 年代，雷·戴维斯（Ray Davis）在那里收集到了关于太阳中微子的第一批数据，从而启发了现在获得了诺贝尔奖的实验。”

翻译 is译社 葛仲君