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挖大洞灌5萬噸水 神岡實驗室揭微中子秘密
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2015-12-22 14:34 聯合晚報 記者鄭語謙／台北報導



諾貝爾獎得主，現任東京大學宇宙線研究所所長的梶田隆章。記者陳正興／攝影
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2015年諾貝爾物理獎得主之一的梶田隆章，師從小柴昌俊，師徒先後於2002年和今年拿下諾貝爾獎，兩人所屬的「神岡實驗室」寫下物理學史的一項傳奇，開啟天文物理科學家研究新頁。

台大物理系教授侯維恕今年8月參加荷蘭海牙舉辦的國際粒子天文物理大會時，邀請梶田所長來台演講，二個月後，梶田教授榮獲2015年諾貝爾物理獎，各方邀約不斷，但他依約訪台，除了台大，還將訪問中央研究院與清華大學。

1930年物理學家包立假設可能有微中子存在，80多年來，物理學界都認為「微中子」，就像光一樣，沒有質量。直到1998年，以小柴昌俊為首的科學家，在岐阜縣一處深達1000公尺的廢棄礦坑，挖了長高40公尺的超級大洞，灌了幾十萬噸水，在壁上設置「超級神岡探測器」，才發現，微中子有質量。

陳丕燊表示，太陽核心的核融合反應，會大量產生電微中子，這些電微中子衝向地球，可以計算出來，但實際上電微中子在造訪地球的中途「變少了」。小柴昌俊團隊透過「超級神岡大水槽」發現，原來消失的電微中子在移動過程中，就像川劇「變臉」一樣，從「電子」變成了「渺子」和「濤子」兩種微中子。

台大天文物理系講座教授熊怡表示，「超級神岡探測器」推翻過去的認識，也開啟了後世新研究，例如2012年台大、交大和大陸、香港、歐美等跨國合作「大亞灣實驗」，就在梶田隆章的基礎上，測量到第三類微中子震盪，讓微中子的拼圖慢慢完整。

微中子

宇宙大爆炸後，成為建構出宇宙的標準粒子模型中的一種粒子，共有三種不同「風味」(味Flavour「種類」的意思)，包含電子微中子（e）、渺子微中子（μ）、與濤微中子（τ）。三味微電子透過震盪，就像川劇變臉一樣，會互相轉換身分。

因為微電子不帶電、極微小、只參與弱作用和引力作用，所以非常難觀察，對科學家來說，幾乎是「虛無縹緲的存在」。