貓狗之間的幽靈粒子

一種像幽靈般難以捉摸的粒子已經讓研究它的人四次獲得諾貝爾獎，未來也許會有更多的人因此而獲獎，它就是中微子。這一次獲獎的主題是中微子振蕩，也就是中微子在運動過程中的身份變化現象。

早在1930年泡利（Pauli）就在理論上提出了中微子存在的可能，當時他說：“我假定了一種無法被探測的粒子。”此后八十多年里，實驗物理學家們像堂吉訶德一樣去捕捉這些粒子。2015年的諾貝爾物理學獎獲得者，是日本的梶田隆章和加拿大的阿瑟·麥克唐納（Arthur B. McDonald），他們的貢獻是確認了中微子震蕩的存在。

兩人最具突破性的研究均發表于21世紀初，而他們所解決的卻是困擾了物理學家幾十年的問題。

問題出在哪里？

問題的開端可以追溯到1950年代。當時美國物理學家雷蒙德·戴維斯（Raymond Davis）有一個大膽的想法，他想要去探測太陽發出的中微子。從理論上說，太陽內部在發生核聚變的時候，會產生大量的中微子。這些粒子沒有質量（當時的理解），以光速運動，并且極少與其他粒子發生關系。它們穿過地球和人體，就像幽靈一樣不受阻礙。據估計，每一萬億個穿過地球的太陽中微子中只有一個會與地球物質發生反應。

因而，探測太陽中微子十分具有挑戰性。戴維斯和同事甚至耍了點花招才說服當時掌管實驗室的核物理學家戈德哈伯（Maurice Goldhaber）來支持他們的研究。戴維斯知道他出了名地不喜歡天體物理學家（戈德哈伯甚至認為天