美國費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的加速器，首次發(fā)現(xiàn)了能夠證明自然界中最捉摸不定、小得令人難以置信的最后一種微小粒子τ中微子存在的直接證據(jù)，這項(xiàng)突破性的成果宣布后在物理學(xué)界引起了極大的反響。

經(jīng)歷20多年的搜尋，由美、日、韓、希臘等國54名科學(xué)家組成的國際合作組于7月20日宣布，利用美國費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的加速器，首次發(fā)現(xiàn)了能夠證明自然界中最捉摸不定、小得令人難以置信的最后一種微小粒子τ中微子存在的直接證據(jù)，這項(xiàng)突破性的成果宣布后在物理學(xué)界引起了極大的反響。τ中微子的發(fā)現(xiàn)在人類科學(xué)發(fā)展史上究竟有何重大意義呢？

20世紀(jì)60—70年代，格拉肖、溫伯格和薩拉姆三位科學(xué)家對(duì)基本粒子進(jìn)行了分類，提出粒子物理學(xué)的框架是標(biāo)準(zhǔn)模型，其主要內(nèi)容就是組成所有物質(zhì)的這12種基本粒子。自1897年，科學(xué)家通過實(shí)驗(yàn)首先發(fā)現(xiàn)了電子，約百年后1995年檢測到了第11個(gè)基本粒子，到本世紀(jì)末發(fā)現(xiàn)的最后一個(gè)粒子τ中微子，這對(duì)于驗(yàn)證粒子物理學(xué)基本模型又走出了關(guān)鍵性的一步。

中微子無處不在，以光速飛速運(yùn)動(dòng)，由于它不帶電荷，與其它粒子只有弱作用。截止到二三年前，人們以為它可能像光子一樣沒有質(zhì)量，但之后事情發(fā)生了變化。根據(jù)日本超級(jí)神岡地下實(shí)驗(yàn)室的中微子研究結(jié)果，科學(xué)家開始認(rèn)為中微子是有質(zhì)量的。目前根據(jù)實(shí)驗(yàn)線索表明，這三種中微子很有可能有質(zhì)量和相互之間發(fā)生轉(zhuǎn)換，質(zhì)量的范圍已可預(yù)測，但確切的數(shù)值尚待于研究；它們之間相互轉(zhuǎn)換，是指其本身具有轉(zhuǎn)變的幾率，比如電子中微子有可能會(huì)變成μ中微子、μ中微子又可能變成τ中微子，這之間的轉(zhuǎn)換機(jī)制正是我們要研究的。這些就是粒子物理學(xué)下一步研究的方向之一。

宇宙中我們可見的物質(zhì)占5—10%，而其它90%以上是不發(fā)光的暗物質(zhì)，而中微子則是組成這些暗物質(zhì)的重要組成部分。盡管它很輕，但是它對(duì)于研究宇宙總的質(zhì)量構(gòu)成有著重要的貢獻(xiàn)。在自然界中，中微子產(chǎn)生于一些星體或星系的反應(yīng)過程，無時(shí)無刻不在穿過地球，所以，對(duì)中微子的研究將使人們對(duì)宇宙的演化、構(gòu)成等有著更深的認(rèn)識(shí)。

這次重大研究發(fā)現(xiàn)τ中微子轉(zhuǎn)換成τ輕子，就證明了τ中微子的存在。由此可見它們之間是相互轉(zhuǎn)換的。但在找到粒子家族的全部成員之前，就難以開展此方面的研究?，F(xiàn)在科學(xué)家們就可以進(jìn)一步開展對(duì)這些粒子的研究。

長期以來，我國科學(xué)家對(duì)中微子的研究十分重視，在理論和實(shí)驗(yàn)方面做過許多貢獻(xiàn)。1992年在北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)上精確測量出τ輕子的質(zhì)量，這對(duì)τ中微子的研究有重要意義，糾正了在此之前國際上測量結(jié)果的重大偏差。現(xiàn)在我們正在積極策劃，將選擇適當(dāng)場所，開展有關(guān)中微子的試驗(yàn)，以期對(duì)粒子物理學(xué)能夠有更深的探究。