τ子中微子

經歷20多年的搜尋，由美、日、韓、希臘等國54名科學家組成的國際合作組於7月20日宣佈，利用美國費米實驗室的加速器，首次發現了能夠證明自然界中最捉摸不定、小得令人難以置信的最後一種微小粒子τ中微子存在的直接證據，這項突破性的成果宣佈後在物理學界引起了極大的反響。τ中微子的發現在人類科學發展史上究竟有何重大意義呢？

20世紀60—70年代，格拉肖、温伯格和薩拉姆三位科學家對基本粒子進行了分類，提出粒子物理學的框架是標準模型，其主要內容就是組成所有物質的這12種基本粒子。自1897年，科學家通過實驗首先發現了電子，約百年後1995年檢測到了第11個基本粒子，到本世紀末發現的最後一個粒子τ中微子，這對於驗證粒子物理學基本模型又走出了關鍵性的一步。

中微子無處不在，以光速飛速運動，由於它不帶電荷，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量，但之後事情發生了變化。根據日本超級神岡地下實驗室的中微子研究結果，科學家開始認為中微子是有質量的。根據實驗線索表明，這三種中微子很有可能有質量和相互之間發生轉換，質量的範圍已可預測，但確切的數值尚待於研究；它們之間相互轉換，是指其本身具有轉變的幾率，比如電子中微子有可能會變成μ中微子、μ中微子又可能變成τ中微子，這之間的轉換機制正是我們要研究的。這些就是粒子物理學下一步研究的方向之一。

宇宙中我們可見的物質佔5—10%，而其它90%以上是不發光的暗物質，而中微子則是組成這些暗物質的重要組成部分。儘管它很輕，但是它對於研究宇宙總的質量構成有着重要的貢獻。在自然界中，中微子產生於一些星體或星系的反應過程，無時無刻不在穿過地球，所以，對中微子的研究將使人們對宇宙的演化、構成等有着更深的認識。

這次重大研究發現τ中微子轉換成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。現在科學家們就可以進一步開展對這些粒子的研究。

長期以來，我國科學家對中微子的研究十分重視，在理論和實驗方面做過許多貢獻。1992年在北京正負電子對撞機上精確測量出τ輕子的質量，這對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果的重大偏差。現在我們正在積極策劃，將選擇適當場所，開展有關中微子的試驗，以期對粒子物理學能夠有更深的探究。