Tema

Nobelpriset i fysik 2015: Förvandlingskonster i partikelvärlden

Takaaki Kajita i Japan och Arthur B. McDonald i Kanada belönas med 2015 års Nobelpris i fysik för avgörande insatser i experiment som avslöjat att neutriner byter identitet. Denna förvandlingskonst kräver att neutriner har massa. Upptäckten har ändrat vår förståelse av materiens innersta och kan visa sig avgörande för vår bild av universum.

Kungl. Vetenskapsakademien har beslutat utdela Nobelpriset i fysik 2015
till Takaaki Kajita Super-Kamiokande, Collaboration University of Tokyo,
Kashiwa, Japan
och Arthur B. McDonald Sudbury Neutrino Observatory
Collaboratio Queen’s University, Kingston, Kanada
för upptäckten av
neutrinooscillationer, som visar att neutriner har massa.

Kring millenieskiftet presenterade Takaaki Kajita upptäckten att neutriner från atmosfären växlar mellan två olika identiteter på väg till detektorn Super-Kamiokande i Japan.

På andra sidan jordklotet visade en forskargrupp i Kanada, under ledning av Arthur B. McDonald, att neutriner från solen inte försvinner på vägen till jorden, utan i stället ändrar identitet innan de når fram till Sudbury Neutrino Observatory. En neutrinogåta som fysiker brottats med i decennier hade nu fått sin lösning.

Jämfört med teoretiska beräkningar för hur många neutriner som bildas, saknades det upp till två tredjedelar i mätningar på jorden. Nu upptäckte de båda experimenten att neutrinerna helt enkelt hade bytt identitet. Denna upptäckt ledde till den långtgående slutsatsen att neutriner, som länge ansågs masslösa, måste ha massa, om än väldigt liten. Upptäckten var epokgörande för partikelfysiken.

Dess standardmodell av materiens innersta hade varit oerhört framgångsrik och i drygt 20 år stått emot alla experimentella utmaningar. Men modellen förutsätter att neutrinerna är masslösa.

De nya observationerna har tydligt visat att standardmodellen inte kan vara den kompletta teorin för universums fundamentala beståndsdelar. Den i år Nobelprisbelönade upptäckten gav en avgörande inblick i den nästan helt dolda neutrinovärlden. Efter ljuspartiklar, fotoner, är neutrinerna talrikast i hela kosmos. Jorden bombarderas ständigt av neutriner. Många skapas i reaktioner mellan kosmisk strålning och jordens atmosfär. Andra bildas i kärnreaktionerna i solens inre.

Tusentals miljarder neutriner strömmar genom våra kroppar varje sekund. Nästan inget kan stoppa deras framfart; neutrinerna är naturens mest svårfångade partiklar. Nu fortsätter experimenten och en febril verksamhet pågår världen över för att fånga neutriner och närmare utforska deras egenskaper. Nya avslöjanden om neutrinernas djupaste hemligheter förväntas ändra våra föreställningar om universums historia, uppbyggnad och framtida öde.

Takaaki Kajita, japansk medborgare. Född 1959 (56 år) i Higashimatsuyama, Japan. Fil.dr 1986 vid University of Tokyo, Japan. Director of Institute for Cosmic Ray Research och professor vid University of Tokyo, Kashiwa, Japan.

Arthur B. McDonald, kanadensisk medborgare. Född 1943 (72 år)
i Sydney, Kanada. Fil.dr 1969 vid Californa Institute of Technology,
Pasadena, CA, USA. Professor emeritus vid Queen’s University,
Kingston, Kanada.

Kontaktinformation
Presskontakt: Hans Reuterskiöld, pressansvarig, 08-673 95 44, 070-673 96 50, hans.reuterskiold@kva.se Sakkunniga: Olga Botner, ledamot av Nobelkommittén för fysik, 018-471 38 76, 073-390 86 50, olga.botner@physics.uu.se Lars Bergström, sekreterare för Nobelkommittén för fysik, 08-553 787 25, lbe@fysik.su.se

Läs också

Vi finns där du är @forskningsnyhet

Nobelpriset i fysik 2015: Förvandlingskonster i partikelvärlden

 lästid ~ 2 min