北京時間2015年10月6日下午17:45，諾貝爾物理學(xué)獎被授予日本科學(xué)家Takaaki Kajita和加拿大科學(xué)家Arthur B. McDonald，其獲獎理由為：發(fā)現(xiàn)中微子振蕩，表明中微子具有質(zhì)量。
延伸閱讀：
1930年，奧地利物理學(xué)家泡利提出存在中微子的假設(shè)。1956年，柯溫（C.L.Cowan）和弗雷德里克·萊因斯利用核反應(yīng)堆產(chǎn)物的β衰變產(chǎn)生反中微子，觀測到了中微子誘發(fā)的反應(yīng)：反電子中微子+質(zhì)子-----中子+正電子,這是第一次從實驗上得到中微子存在的證據(jù)。
1962年，美國布魯克海文國家實驗室的物理學(xué)家利昂·M·萊德曼等人發(fā)現(xiàn)了中微子有“味”的屬性，證實了μ子中微子和電子中微子是不同的中微子。他們也因此獲得1988年的諾貝爾物理學(xué)獎。2000年7月21日，美國費米國家實驗室宣布發(fā)現(xiàn)了τ子中微子存在的證據(jù)。
1968年，美國物理學(xué)家雷蒙德·戴維斯等人在美國南達科他州的Homestake地下金礦中建造了一個大型中微子探測器，探測發(fā)現(xiàn)，來自太陽的中微子比理論預(yù)言減少了1/3，這就是太陽中微子問題。1998年6月5日，日本超級神岡探測器的科學(xué)家們宣布找到了中微子振蕩的證據(jù)，即中微子在不同“味”之間發(fā)生了轉(zhuǎn)換（電子中微子和μ子中微子間變換），這現(xiàn)象只在中微子的靜止質(zhì)量不為零時才會發(fā)生。然而這個實驗只能測出不同“味”的中微子質(zhì)量之差，尚不能測得其絕對質(zhì)量。
1982年，日本科學(xué)家小柴昌俊在一個深達1000米的廢棄砷礦中領(lǐng)導(dǎo)建造了神岡探測器，最初目標(biāo)是探測質(zhì)子衰變，也可以利用中微子在水中產(chǎn)生的切連科夫輻射來探測中微子。1987年2月，在銀河系的鄰近星系大麥哲倫云中發(fā)生了超新星1987A的爆發(fā)。日本的神岡探測器和美國的Homestake探測器幾乎同時接收到了來自超新星1987A的19個中微子，這是人類首次探測到來自太陽系以外的中微子，在中微子天文學(xué)的歷史上具有劃時代的意義。
20世紀(jì)90年代，神岡探測器經(jīng)過改造，名為超級神岡探測器，容量擴大了十倍。1998年，超級神岡探測器首次發(fā)現(xiàn)了中微子振蕩的確切證據(jù)，表明三種中微子是可以互相轉(zhuǎn)換的，為解決太陽中微子問題指明了道路。
2001年，加拿大的薩德伯里中微子天文臺發(fā)表了測量結(jié)果，探測到了太陽發(fā)出的全部三種中微子，證實了太陽中微子在達到地球途中發(fā)生了相互轉(zhuǎn)換，三種中微子的總流量與標(biāo)準(zhǔn)太陽模型的預(yù)言相符合，基本上有解釋了太陽中微子失落的部份。
2002年，雷蒙德·戴維斯和小柴昌俊因在中微子天文學(xué)的開創(chuàng)性貢獻而獲得諾貝爾物理學(xué)獎。
性質(zhì)
粒子間的各種弱相互作用會產(chǎn)生中微子，而弱相互作用速度緩慢正是造就了恒星體內(nèi)“質(zhì)子-質(zhì)子”反應(yīng)的主要障礙，這也解釋了為什么中微子能輕易的穿過普通物質(zhì)而不發(fā)生反應(yīng)。太陽體內(nèi)有弱相互作用參與的核反應(yīng)每秒會產(chǎn)生10的38次方個中微子，暢通無阻的從太陽流向太空。每秒鐘會有1000萬億個來自太陽的中微子穿過每個人的身體，甚至在夜晚，太陽位于地球另一邊時也一樣。
探測
由于中微子與其他物質(zhì)的相互作用極小，中微子的探測器必須夠大，以求能觀測到足夠數(shù)量的中微子。為了隔絕宇宙射線及其他可能的背景干擾，中微子的探測儀器時常設(shè)立在地底下。
速度
在“中微子震蕩”這個概念出現(xiàn)以前，根據(jù)狹義相對論而建立的中微子標(biāo)準(zhǔn)模型，中微子的質(zhì)量應(yīng)為零，并應(yīng)該以光速行進。然而，近年的研究似乎開始對“中微子的質(zhì)量是零”這個假設(shè)開始動搖，亦因此開始有人質(zhì)疑中微子是否能夠以光速行進。
科學(xué)家首次對中微子的速度進行偵測在1980年代早期，當(dāng)時科學(xué)家透過從脈沖質(zhì)子束射擊而產(chǎn)生的脈沖π介子束來測量中微子的速度。當(dāng)帶電的π介子衰變，就會產(chǎn)生μ子及中微子或電子中微子。透過長基線的設(shè)計，由遠方的加速器以此種方式產(chǎn)生中微子，經(jīng)過地殼的作用削減背景事例，來進行中微子震蕩的研究。透過檢測加速器產(chǎn)生粒子，與中微子出現(xiàn)在偵測器的時間差，就可測量出中微子的速度。結(jié)果顯示中微子的速度是光速與假設(shè)相符。后來當(dāng)這個實驗在其他地方重復(fù)時，測量中微子的方法改用了MINOS偵測器，測出了一顆能量為3GeV的中微子的速度達1.000051(29) c。由于這個速度的中間值比光速還要快，科學(xué)家當(dāng)時認為實驗的不確定性太大，而實際上中微子的速度應(yīng)該不可能超過光速。這個實驗設(shè)定了50 MeV的渺中微子的質(zhì)量上限。
同樣的觀測不單在地球上發(fā)現(xiàn)，當(dāng)天文學(xué)家觀測超新星SN 1987A的中微子爆發(fā)時，世界各地有三臺中微子偵測器各自探測到5到11個中微子。有趣的是：這些偵測器是在SN 1987A爆發(fā)的光線來到地球之前3小時偵測到的。對于這個現(xiàn)象，當(dāng)時科學(xué)家把它解說為因為“中微子于超新星爆發(fā)時比可見光更早被發(fā)射出來，而不是中微子比光速快”，而這個速度亦與光速接近。然而，對于擁有更高能量的中微子是否仍然符合標(biāo)準(zhǔn)模型擴展仍然有爭議，當(dāng)中微子違反了洛倫茲不變性而發(fā)生震蕩，其速度有可能會比光速還要快。
2011年9月，位于意大利格蘭薩索國家實驗室(LNGS) 的OPERA實驗宣布觀測結(jié)果，并刊登于英國《自然》雜志。研究人員發(fā)現(xiàn)，中微子的移動速度比光速還快。根據(jù)這項對渺中微子的研究，發(fā)現(xiàn)當(dāng)平均能級達到17 GeV的渺中微子從CERN走到LNGS，所需的時間比光子在真空移動的速度還要快60.7納秒，即以光速的1.0000248倍運行，是實驗的標(biāo)準(zhǔn)差10納秒的六倍，“比光速快6公里”，是非常顯著的差異。如果此結(jié)果確定證實的話，將會是理論物理學(xué)界的一大震撼，其中一方的說法是，如果真的有如此大的差異，從超新星飛來的中微子應(yīng)該早到數(shù)年而不是數(shù)小時。為此，合作進行實驗的歐洲粒子物理研究機構(gòu)特地舉辦了一場網(wǎng)絡(luò)發(fā)表會，詳細說明的實驗的方法以及各種誤差的估算，同時邀請其他的實驗機構(gòu)能夠重復(fù)相同的實驗，來作為此結(jié)果的驗證。然而，在2012年2月，CERN發(fā)現(xiàn)是連接GPS和電腦光纖的接頭松動造成了中微子超光速的假象 ，但同時另一個與GPS信號同步的振蕩器故障又可能導(dǎo)致實驗結(jié)果低估中微子的速度 。為此將在2012年5月重新進行試驗進行檢測 。
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