諾獎委員會錯了？2015年諾貝爾物理學獎描述有誤

　　在一篇不同尋常的論文中，一位著名理論物理學家表示2015年諾貝爾物理獎的介紹是錯誤的。意大利里雅斯特市國際理論物理研究中心的Alexei Smirnov說，當時，兩位獲獎者因領銜中微子的龐大實驗而獲得該獎項。但諾貝爾委員會用簡潔有力的文字描述了其中一個實驗的研究結果，但這個只有12個單詞的描述是有問題的。

　　“顯然，這段獲獎描述在本質上是錯誤的，這點他沒說錯。”未參與兩位獲獎者實驗的美國加利福尼亞州帕羅奧圖市斯坦福大學中微子物理學家Giorgio Gratta說。但瑞典烏普薩拉大學中微子物理學家、諾貝爾評委會委員Olga Botner表示：“諾貝爾獎的引證必須是很短的，并不能反映出實驗發現的所有細節。”

　　在某些核相互作用下產生的近乎沒有質量的中微子，幾乎不與其他物質作用。它們表現為三種形態或者“味道”——電子中微子、繆子中微子和陶子中微子，并且彼此間能相互變換形態，結果是一個電子中微子可以轉變為繆子中微子然后再變回來。像這樣反復變化形態的“中微子振蕩”可以表明中微子具有質量。如果中微子沒有質量，根據愛因斯坦相對論它們在真空中將以光速移動。如果這樣的話，時間對于它們來講將會是靜止的，不可能發生形態的轉變。

　　2015年的諾貝爾物理學獎授予了日本的Takaaki Kajita和加拿大的Arthur B. McDonald，以表彰他們在展現中微子變化的實驗中所作出的重要貢獻。他們分別在各自“發現中微子振蕩，表明其具有質量”的實驗中起到領導作用。

　　東京大學粒子物理學家Takaaki Kajita和團隊使用超級神岡探測器，研究那些穿越大氣層的宇宙射線所產生的高能繆子中微子。1998年，他們就報告了到達地面的繆子中微子的數量少于穿約大氣層的繆子中微子，這可能表明繆子中微子在“旅行”中，一部分發生了振蕩，并轉變成神岡探測器不能探測到的電子中微子和陶子中微子。也就是說，大氣中的中微子會在兩種狀態之間轉換。

　　另外一位是來自金斯頓市皇后大學的Arthur B. McDonald。他和團隊使用安裝在礦井中的薩德伯里中微子天文臺（SNO），研究來自太陽的低能中微子。在2001年、2002年，SNO報告稱電子中微子在太陽產生的全部中微子中僅占34%，他們認為，太陽的中微子并不會消失在前往地球的路上，只是其中的一些已經轉變了形態。他們在SNO中捕捉到另一種狀態的太陽中微子。

　　而根據諾貝爾獎委員會的說法，超級神岡探測器與SNO的結果共同證明了中微子振蕩。

　　但Smirnov發表在預印本服務器上的論文指出，SNO的結果并沒有顯示這個。Smirnov提到，SNO的結果證明了來自太陽的電子中微子會改變類型，但這主要依靠不同的物理過程，并非中微子振蕩。諾貝爾獎委員會在這上面犯了錯誤。“毫無疑問，這個實驗應該獲得諾貝爾獎，只是評獎辭出了錯。”Smirnov說。

　　理論上講，中微子振蕩也并不一定意味著其有質量。物理學家不能說電子中微子有一個質量，繆子中微子的質量是另一個，而陶子中微子又是一個質量。由于質量不同，它們的變化也不相同，于是質量不同的中微子在飛行中相互干涉，從而出現中微子振蕩現象。超級神岡探測器的結果證明了這一理論。

　　相比之下，SNO的結論應該是中微子的“絕熱味轉換”。由于太陽核心電子密度很高，中微子與電子的散射帶來一個很大的額外的勢，即物質效應。太陽核心產生的電子中微子本身就是質量本征態，它內部只有一種質量成分，因此不會干涉和振蕩。

　　但當電子中微子從太陽內部飛向表面時，密度逐漸降低，質量本征態也在演化。太陽中微子還是保持質量本征態，但不再是單純的電子中微子，而是由3種味道的中微子混合組成，這樣電子中微子就變成了其他中微子。但這不是振蕩造成的，而是本征態解在隨密度絕熱變化。Smirnov 表示，SNO研究人員在描述結論時是正確的，并沒有聲稱自己發現了中微子振蕩。

　　也有人認為Smirnov 太較真兒。“對于物理學而言，Smirnov是正確的。”北卡羅萊納州杜克大學中微子物理學家Kate Scholberg說，“但我個人認為諾貝爾獎的評獎詞是可以的，因為這是習慣用法。”