中微子是太空中的“變色龍粒子”，兩位日本和加拿大科學家解決了中微子的“身世”謎題，分享了2015年的諾貝爾物理學獎。日本學者梶田隆章和加拿大學者阿瑟·B·麥克唐納是解決中微子謎題的兩位主要物理學家，他們帶領了各自的科學團隊，一個團隊在日本的超級神岡地下實驗室、一個團隊在加拿大的薩德伯裡中微子天文臺分別發現了中微子在“長途跋涉”過程中的變形，“變色龍粒子”概念源於中微子的形態變化。多個國家的科學家參入了在巨大的地下深層設施中進行的對中微子搜尋的實驗，數以千計的“人工眼睛”——靈敏的探測器等待著從遠處而來的中微子。發現中微子的秘密，中微子物理學已成為科學研究的熱門領域，開啟粒子物理學研究的新領域，這已形成科學家的共識。

1998年，梶田隆章釋出了中微子可能發生變形的研究成果，在超級神岡地下實驗室的探測器中，梶田隆章帶領的科學團隊發現，中微子在行進途中發生了“身份”或風味、特性的轉變，來自於宇宙射線的中微子和地球大氣層產生了撞擊，產生了物理反應。與此同時，在地球另一端的加拿大薩德伯裡天文臺，科學家接收了來自於太陽的中微子，2001年，麥克唐納帶領的科學團隊發現，來自於太陽的中微子在行進途中發生了形態或風味、自身確定性的轉化。兩個科學團隊的發現成果相互補充，一個地下、一個地上實驗室共同確認了一個新的物理現象——中微子震盪或中微子漲落。中微子漲落的發現意義深遠，長期以來，科學家一直認為中微子是沒有質量的粒子，新的發現證明了中微子的質量性，中微子研究取得了基礎性突破，2015年，諾獎委員會認可了中微子漲落的研究成果，它的重要性體現在人們對粒子物理學和宇宙學更深入的理解。

——“躲躲閃閃”的“真英雄”

中微子是自然世界“不願現身”的“英雄”，人們生活在中微子的“海洋”世界，卻感覺不到自己在海洋中“游泳”。每秒有數以萬億的中微子從人們的身體穿越，人們看不見它們的身影，感覺不到它們的存在，不完全瞭解中微子對人的生命和宇宙的意義。中微子幾乎以光速在太空中穿行，它們來無影，去無蹤，幾乎不與任何普通物質產生相互作用，它們從什麼地方來？到什麼地方去？中微子有哪些性質？科學家只是猜想，一部分中微子可能從宇宙大爆炸中產生，另一部分中微子以不同方式創生於太空和地球，諸如：超新星暴，大質量恆星在死亡之後發生了劇烈爆發；原子能發電廠的核反應堆；以自然方式發生的放射性衰變；甚至在人們的身體內，每秒平均生成了5000箇中微子，它們透過身體內一種同位素的衰變釋放出來。在地球上運動的中微子主要來源於太陽內的核反應。在精彩紛呈的粒子世界，中微子的數量僅次於光子。

長期以來，科學家不能確定中微子的存在，中微子概念是奧地利物理學家沃夫崗·泡利（1945年的諾貝爾物理學獎得主）首先提出的，經過過一番深思熟慮之後，泡利用“虛擬粒子”的假設解釋了貝塔粒子衰變的能量守恆性，為了滿足能量的轉化和守恆定理，泡利提出了一種新粒子的可能性，這個“虛擬粒子”便是後來得到證實的中微子。1930年9月，泡利給同事寫了一封信，他在信的開頭寫下了“親愛的放射性粒子女士們和先生們”的幽默語句，信中表達了自己的一個見解：在貝塔粒子衰變過程中，一些能量被“虛擬粒子”帶走，只有加上損失的能量，物理反應式的兩邊才能保持能量的平衡，假想的粒子為電中性，它有極弱的相互作用和非常輕的質量。泡利很難相信這種幽靈粒子的存在，他在信中半信半疑地陳述到，“我做了一件可怕的事情，假設了一種不可能被探測到的粒子存在”。

義大利人恩里科·費米（1938年的諾貝爾獎得主）之後建構了一種十分優雅的物理理論，涵蓋了泡利曾經假想的輕質量、電中性粒子，他將之命名為中微子，費米沒有想到的是，中微子概念將對粒子物理學和宇宙學兩大領域產生革命性的影響。在費米建構了中微子概念之後，科學前進的“火車輪”滾動了四分之一世紀，科學界終於迎來中微子被發現的時機，大約從1950年代起，核能發電廠產生了巨量的中微子，蓬勃興起的核發電廠變成了檢驗中微子的“實驗室”，1956年6月，兩位美國物理學家費裡德里克·萊茵斯（1995年的諾貝爾獎得主）和克萊德·科溫給沃夫崗·泡利發了一份文字熱情洋溢的電報，他們在電文中聲稱在探測器中發現了中微子的痕跡，幽靈粒子的存在被實驗證實了，好像在一部電影展現的“惡作劇的鬼”一樣的粒子不再是虛擬和假設的產物，它是真實存在的粒子，在我們的宇宙中“漫天飛舞”。人們給予光子太多的讚美之詞，卻只好用“幽靈世界”的語句描述中微子的行蹤，人們現在知道，光明和不光明的粒子都有同等的科學價值，人們的科學認識隨中微子的發現而改變。

（編譯：2015-10-7）