諾貝爾物理學獎頒獎給轉換型式的微中子發現者

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加拿大微中子天文台

梶田隆章(Takaaki Kajita)和麥唐納(Arthur B. McDonald)將分享今年的諾貝爾物理學獎,他們揭露被稱為微中子(neutrinos)的亞原子會改變類型,這一發現表示這些奇異的粒子也有極小的質量。

微中子是宇宙間不斷轟擊地球,第二多的粒子(次於光子或光粒子。)這種微小顆粒有三種類型:電子、渺子和陶子。梶田隆章和麥唐納在他們各自的實驗中都顯示,微中子在不同型式(flavor changing)之間變化的過程,稱為微中子振盪。

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諾貝爾基金會代表在今年諾貝爾物理學獎的發布聲明中說:「這一發現改變了人類瞭解物質最內部的運作方式,對於我們觀看宇宙可能關係重大。」

1998年,梶田隆章發表的研究顯示,渺子微中子係(muon-neutrinos)經大氣層和宇宙射線之間作用產生其形式似乎在抵達日本超級神岡探測器(Super-Kamiokande detector)的過程中改變。超級神岡探測器埋在東京西北方155英里(250公里)處的一座鋅礦場下。

2001年,麥唐納和他的團隊宣佈,他們發現電子微中子抵達加拿大薩德伯里微中子天文台前已由太陽改變形式為渺子或陶子微中子。

微中子很少和物質交互作用,可以迅速穿過一光年厚的鉛。觀察其與物質進行這種罕見的相互作用,需要大型地下探測器,例如在日本和加拿大者。

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日本T2k實驗室

諾貝爾基金會的科學家說,諾貝爾獎得主的發現影響深遠。例如,這有助於物理學家找出物質,反物質之謎:科學家認為宇宙大爆炸時,產生等量的物質和反物質;物質摧毀大部分的反物質,使得宇宙中留下較多的物質。

超新星

物理學家仍不確定為什麼物質在宇宙碰撞中勝出。解決這一難題的方法之一就是找出物質的表現不同於反物質;微中子形式的變化可能是看出差別的方法。

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此外,物理學家說,如果微中子沒有質量,就無法振盪,或改變形式。因此,梶田隆章和麥唐納的實驗還發現微中子「輕微的質量」。

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10月6日早上一起床就接到電話獲知自己成就,梶田隆章和大多數諾貝爾獎得主一樣驚訝。諾貝爾獎官方網站的亞當·斯密問梶田隆章,是否曾經夢想過這一刻時,他回答說:「嗯,當然,只是一個夢,也許好幾年,但不是目前這麼正式的夢。」

日本東京大學的梶田隆章和加拿大女王大學的麥唐納將共享800萬瑞典克朗(約美金$960,000)獎金。

10月5日,諾貝爾基金會宣佈了三位發現治療寄生蟲感染的醫學獎得主。10月7日,諾貝爾化學獎由美英等三名科學家分享。

來源: Livescience