[中微子振荡]中微子振荡违反量子力学

北京时间10月6日下午，瑞典皇家科学院宣布，2015年诺贝尔物理学奖在日本科学家Takaaki Kajita和阿瑟McDonald身上发现了中微子振荡，证明了中微子的质量。

图片来源：Ill: N. Elmehed. © Nobel Media 2015

那么，中微子和中微子振荡到底是个什么东西呢？用四张图来带你了解这一切：

撰文 伊丽莎白·吉布尼（ELIZABETH GIBNEY）

绘图 奈杰尔·霍庭（NIGEL HAWTIN）

翻译 李韵琦

审校 张旭阳

中微子是除光子外数量最为巨大的粒子，但它们与其他物质的相互作用很弱，地球表面每平方厘米的面积里，每秒钟有超过1000亿中微子穿过，却几乎不被人觉察。中微子曾经被认为是无质量的，而实际上，它们有一个极其微小的质量，并可以在传播过程中改变类型，这种匪夷所思、出人意料的性质令物理学家们十分费解。事实上，我们对于中微子的了解非常之少。“这是我们已知的宇宙最普遍存在的实物粒子，同时可能也是最神秘的。”奈杰尔·洛克耶（Nigel Lockyer）表示。奈杰尔·洛克耶是美国费米国家加速器实验室（也就是著名的费米实验室“Fermilab”）的主任。

四项前所未有的实验有望改变现状。其中，中国和印度的两个项目已经获得许可，而日本和美国的建造探测器方案也在规划当中。为了防止其他粒子的干扰，四个实验基地都将深埋于地下。这些实验中心将检测到更多的中微子，并能比任何现有实验更详细地研究中微子的转换过程。

研究结果有望助力于解决某些宇宙学中最基本的问题。有一些实验将会自己制造出中微子，所有实验都会使用他们从太阳或从超新星爆炸中捕获的所有中微子。“中微子的时代，”洛克耶说，“会持续很长的一段时间。”

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