Ketten kapják a fizikai Nobel-díjat
A neutrínóoszcilláció felfedezéséért Kadzsita Takaaki japán és Arthur B. McDonald kanadai tudós kapja az idei fizikai Nobel-díjat a Svéd Királyi Tudományos Akadémia keddi stockholmi bejelentése szerint.
Kadzsita Takaaki és Arthur B. McDonald kulcsszerepet játszott a neutrínóoszcilláció felfedezésében, és ezáltal annak bizonyításában, hogy a neutrínóknak van tömegük – fogalmazott indoklásában az illetékes bizottság.
A neutrínó – a részecskék világában nem jelentős gravitációt kivéve – csak gyenge kölcsönhatásban vesz részt, erős kölcsönhatásban nem kimutatható. Elektromos töltése nincs, semleges, emiatt elektromágneses kölcsönhatásban sem vesz részt. Ez a magyarázata annak, hogy a neutrínó közömbös az anyaggal szemben: egy fényév vastagságú ólomfalon a neutrínóknak mintegy fele haladna át úgy, hogy még egy atommal sem ütközne. Az emberi testen is másodpercenként több ezermilliárd neutrínó halad át, ezek a természetben a legillékonyabb részecskék, ezért is emlegetik őket szellemrészecskeként.
A neutrínóoszcilláció kvantummechanikai jelenség, amely során a neutrínó három fajtája – az elektron-, a müon- és a tau-neutrínó – átalakul egymásba. Ez az átalakulás megköveteli, hogy a neutrínóknak legyen tömegük. A bizottság megítélése szerint a felfedezés megváltoztatta az anyag működéséről szóló ismereteket, és alapvető fontosságúnak bizonyult a világegyetem felépítésének jobb megértésében.
Kadzsita Takaaki az ezredforduló környékén ismertette a Super-Kamiokande detektorral tett felfedezést, hogy az atmoszférában keletkező neutrínók átalakulnak egymásba. Ezzel párhuzamosan az Arthur B. McDonald által vezetett kanadai tudóscsoport a Sadbury Neutrínóobszervatóriumban azt bizonyította, hogy a Napban születő neutrínók nem tűnnek el a Föld felé tartva, hanem ugyancsak átalakulnak.
Ezzel megoldódott a neutrínók rejtélye, amely már évtizedek óta foglalkoztatta a részecskefizikusokat. Az elméleti számításokban szereplő neutrínómennyiséghez képest ugyanis a részecskék kétharmada hiányzott a vizsgálatokban, a japán és a kanadai felfedezés azonban bizonyította, hogy a neutrínók nem vesznek el, csak átalakulnak, valamint azt is, hogy a neutrínóknak van tömegük, még ha csekély is.
A felfedezés mérföldkőnek bizonyult. A részecskefizika standard modellje – az elektromágneses, a gyenge és erős kölcsönhatást, valamint az alapvető elemi részecskéket leíró kvantumtérelmélet – rendkívül sikeres volt, akkoriban már majd' húsz éve szinte minden kísérlet igazolta jóslatait. Az elmélet azonban megkövetelte, hogy a neutrínóknak ne legyen tömegük. A neutrínóoszcilláció felfedezése tehát azt is bizonyította, hogy a standard modell nem írja le teljesen a világegyetem működését.
Az 1959-ben született Kadzsita Takaaki a Szaitamai Egyetemen 1981-ban diplomázott, doktori disszertációját 1986-ban védte meg a Tokiói Egyetemen. A részecskefizikus 1988 óta dolgozik az egyetem kozmikussugár-kutató intézetében (ICRR), amelynek Kamiokande, majd Super-Kamiokande neutrínóobszervatóriumában végzett kutatások során fedezték fel a neutrínóoszcillációt. 1999 óta a Tokiói Egyetem professzora és az ICRR igazgatója.
A 62 éves kanadai Arthur B. McDonald a pasadenai Kaliforniai Műszaki Egyetemen szerezte PhD tudományos fokozatát 1969-ben. A Princeton Egyetem professzora volt 1982 és 1989 között. A kanadai Sudbury Neutrínóobszervatóriumban folytatott tudományos kutatásai erősítették meg a kvantummechanikai jelenséget. A felfedezésért 2007-ben Benjamin Franklin-medált kapott. Jelenleg a kingstoni Queen's Egyetem professzora. A kitüntetettek 8 millió svéd koronával (266,3 millió forintos összeggel) gazdagodnak, a díjátadó ünnepséget hagyományosan december 10-én, az elismerést alapító Alfred Nobel halálának évfordulóján rendezik.
