猫狗之间的幽灵粒子

一种像幽灵般难以捉摸的粒子已经让研究它的人四次获得诺贝尔奖，未来也许会有更多的人因此而获奖，它就是中微子。这一次获奖的主题是中微子振荡，也就是中微子在运动过程中的身份变化现象。

早在1930年泡利（Pauli）就在理论上提出了中微子存在的可能，当时他说：“我假定了一种无法被探测的粒子。”此后八十多年里，实验物理学家们像堂吉诃德一样去捕捉这些粒子。2015年的诺贝尔物理学奖获得者，是日本的梶田隆章和加拿大的阿瑟·麦克唐纳（Arthur B. McDonald），他们的贡献是确认了中微子震荡的存在。

两人最具突破性的研究均发表于21世纪初，而他们所解决的却是困扰了物理学家几十年的问题。

问题出在哪里？

问题的开端可以追溯到1950年代。当时美国物理学家雷蒙德·戴维斯（Raymond Davis）有一个大胆的想法，他想要去探测太阳发出的中微子。从理论上说，太阳内部在发生核聚变的时候，会产生大量的中微子。这些粒子没有质量（当时的理解），以光速运动，并且极少与其他粒子发生关系。它们穿过地球和人体，就像幽灵一样不受阻碍。据估计，每一万亿个穿过地球的太阳中微子中只有一个会与地球物质发生反应。

因而，探测太阳中微子十分具有挑战性。戴维斯和同事甚至耍了点花招才说服当时掌管实验室的核物理学家戈德哈伯（Maurice Goldhaber）来支持他们的研究。戴维斯知道他出了名地不喜欢天体物理学家（戈德哈伯甚至认为天