诺贝尔物理学奖yd18830
日本加拿大科学家因发现中微子振荡 获诺贝尔物理学奖 |
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一名日本科学家和一名加拿大科学家因中微子振荡研究获得2015年度诺贝尔物理学奖。诺贝尔物理学奖评审委员会6日在瑞典皇家科学院会议厅宣布这一消息时认定。两名获奖者证明了中微子无论多小都具有质量。这一发现改变了人们对物质内部运作的认识,有助提升人类对宇宙的认知。 |
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加拿大科学家阿瑟·麦克唐纳 |
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注:因字库原因,以下日本科学家的姓名,用“尾”字代“木尾”。 |
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“隐身人”也有质量
两名获奖者分别是56岁的日本东京大学宇宙射线研究所所长尾田隆章和72岁的加拿大金斯顿女王大学教授阿瑟·麦克唐纳。两人将平分800万瑞典克朗(约合95万美元)奖金。
诺贝尔物理学奖评审委员会在声明中说,尾田隆章在千禧年之交介绍了中微子在从宇宙到达日本神冈探测器的途中其特征会出现两种转变,而麦克唐纳同时证明了太阳中微子在到达地球途中会相互转变种类。根据量子物理学理论,中微子只有具有质量才能发生特征转变。
“两名获奖者的研究对证明中微子特征转变的实验作出了关键性贡献,这种物理性变态的实现需要中微子具有质量……”声明说,“这对粒子物理学以及我们对宇宙的认知来说堪称开创性(的发现)。”
中微子是宇宙中的最基本粒子之一,以接近光速运动。它不带电,可自由穿过地球,与其他物质的相互作用十分微弱,被称为宇宙间的“隐身人”。在很长一段时间里,中微子都被认为不具质量。 “杨氏理论"受挑战
按照评审委员会的说法,尾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。
“(尾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。 团队努力结硕果
麦克唐纳当天在与瑞典皇家科学院的现场电话连线中表示,自己在清晨4点获知得奖消息很激动,这一成就是整个研究团队长期努力的结果。
谈及自己的研究方向,麦克唐纳说,中微子研究将有助解释宇宙的演变进程。得知自己获奖后的尾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。尾田隆章是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。 |
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科普 中微子:难以捕捉的“隐身人”
中微子是宇宙中继光子之后数量最多的粒子,人类生活的地球不断被中微子“轰炸”。瑞典皇家科学院6日宣布的2015年诺贝尔物理学奖获奖成就,将神秘的中微子带到了人们面前。 诺贝尔物理学奖评选委员会在声明串说,宇宙射线与地球大气层之间的反应会产生大量中微子,太阳内部的核反应也会产生中微子。每秒钟有数万亿个中微子从我们身体穿过。没有任何东西可以阻挡它们。目前,全球的相关实验主要集中予捕捉中微子并检测其属性,探究中微子的神秘世界有望改变人类对宇宙历史、宇宙结构及其未来命运的认识。 中微子是非常小的基本粒子。共有电子中微子、µ中微子和τ中微子三种,其中前两种可以被观测到。中微子能自由穿过地球,不与任何物质发生作用,因而难以捕捉和探测,被称为字宙中的“隐身人”。 日本科学家尾田隆章在15年前介绍说,某种中微子从宇宙到达位于日本本州岛中部地下的神冈中微子探测器途中,其特征会出现两种转变。而加拿大科学家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。这两项实验成果揭示了一个共同理论,即中微子可以改变其种类特征,无论这种粒子多么微小都具有质量。
2004年,日本研究人员还利用质子加速器向相距250公里的神冈中微子探测器发射中微子。根据理论值,研究人员最终应捕获到150个中微子,而实际捕获的中微子只有108个。研究者认为:未能捕获到的中微子在穿过大气和地球时发生了振荡现象,即从原有种类转变成检测不到的τ中微子。 根据量子物理法则,粒子之间的相互转化只有在其具有质量的情况下才可能发生,这说明中微子具有质量。近些年来,诸如此类的若干研究都证明了尾田隆章和麦克唐纳的论断。 对于量子力学方面而言,此次获奖成果将物理学研究指向了超越标准模型的高度;对天文物理学来说,中微子对星际间能量传输十分重要;在字宙学领域,中微子可能荏大规模结构的形成中发生了作用。中微子研究依然面临着辽阔的未知疆域。 |
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青岛早报2015-10-7/15 据新华社 |
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