东京大学教授梶田隆明获得 2015 年诺贝尔物理学奖。该奖项是因为在实验中证明了中微子是一种基本粒子具有质量的证据。
在现代物理学中,众所周知,原子是构成物质的最小单位,可以分成更小的粒子。基本粒子是目前考虑的最基本的粒子,理论上预测的 17 种存在之一是中微子。中微子因天体爆炸而散布在外太空,但即使是地球也是一个难以观测的粒子。小芝教授是世界上第一个成功观察到这一点的人。小芝教授在岐阜县神冈市的一座矿山中建造了一个巨大的水箱,称为神冈。最初,它是为了观察构成水的原子的质子如何分解。然而,从1987年2月23日7时35分35分开始,大量的中微子从麦哲伦星云中偶然飞向地球,与水发生了约13秒的轻微碰撞。通过用散布在罐内的传感器检测和分析此时发出的光,我们出人意料地证明了中微子的存在。小芝教授因此获得了2002年的诺贝尔奖。
之后,当制造出更高性能的超级神冈时,将开始研究中微子特性的实验。当从太空落在地球上的辐射与大气发生碰撞时,也会产生中微子。正是梶田教授对此进行了调查并取得了巨大的成果。最初理论上预测,中微子的性质是在两种状态之间来回走动。然而,该小组的观察数据显示,它在三个州之间来回走动。这种现象称为中微子振荡,是中微子有质量的证据。它还引发了对作为粒子物理学基础的理论的修订。
未来,我们计划构建更高性能的超级神冈。通过研究构成当前宇宙中存在的物质的基本粒子的性质,我们正在探索“宇宙中存在物质的原因”。