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2015年诺贝尔物理学奖得主:梶田隆章简介 精选

已有 15284 次阅读 2015-10-6 21:27 |个人分类:新观察|系统分类:人物纪事| 诺贝尔物理学奖

2015年诺贝尔物理学奖得主:梶田隆章简介

诸平


Takaaki Kajita 1959-University of Tokyo

2015年诺贝尔物理学奖授予了日本东京大学(University of Tokyo)的梶田隆章(Takaaki Kajita1959- )和加拿大女王大学(Queen's University)的阿瑟·麦克唐纳(Arthur B. McDonald1943-),以表彰他们发现了中微子震荡,从而证实了微子有质量。两位科学家将平分总额为800万瑞典克朗的奖金(约合90多万美元)。关于2015年诺贝尔物理学奖已经有很多介绍与评议,本文就梶田隆章进行简要介绍,供大家参考。

梶田隆章(梶田隆章/かじたたかあき Kajita Takaaki 195939日-)是日本物理学家、天文学家,现任东京大学宇宙线研究所所长、同研究所附属宇宙中微子观测信息融合中心负责人。梶田隆章受业于小柴昌俊户塚洋二20023人共同获得潘诺夫斯基实验粒子物理学奖2002 W. K. H. Panofsky Prize inExperimental Particle Physics Recipient)。2015年因发现了中微子震荡,证明了中微子具有质量阿瑟·麦克唐纳分享诺贝尔物理学奖

1959年,梶田隆章出生于日本埼玉县1981埼玉大学Saitama University理学部物理学科毕业。1986年在日本东京大学University of Tokyo)获得理学博士学位。同年4月,梶田隆章担任东京大学理学部ICEPP研究助理(Research associate, ICEPP,Faculty of Science, University of Tokyo),并开始中微子研究,在世界一流物理学家小柴昌俊户塚洋二门下学习,其后于观测中微子时发现异样,即太阳中微子在抵达地球之前的离奇消失,依此推测中微子震荡的存在。为证实此一推论,需要庞大的观测数据,超级神冈探测器Super-Kamiokande)因此应运而生。

超级神冈探测器日本东京大学建造的大型中微子探测器,最初目标是探测质子衰变,也能够探测太阳、地球大气和超新星爆发产生的中微子。它位于日本岐阜县飞騨市神冈町(旧吉城郡)神冈矿山的一个深达1km的废弃矿中,主要部分是一个高41.4m、直径39.3m的圆柱形容器,盛有5万吨高纯度的水,容器的内壁上安装有11200光电倍增管,用于探测高速中微子在水中通过时产生的切连科夫辐射

这台探测器最初名为神冈核子衰变实验(KamiokaNDE),于1982年开始建造,1983年完工,圆柱形容器高16m,直径15.6m,装有3000吨水和大约1000只光电倍增管,目的是探测粒子物理学中的一个基本问题——质子衰变1985年,探测器开始进行扩建,名为神冈核子衰变实验II期(KamiokaNDE-II),灵敏度大大提高。19872月,神冈探测器与美国的探测器共同发现了大麦哲伦云超新星1987A爆发时产生的中微子,这是人类首次探测到太阳系以外的天体产生的中微子。尽管神冈探测器最初探测质子衰变的目标始终没有实现,但却可以接收来自太阳中微子,并且测量其入射的方向,研究太阳中微子缺失问题20世纪90年代,神冈探测器经过再次扩建,于1996年开始观测,名为超级神冈探测器,容量扩大了10倍。1996年,超级神冈探测器成功观测大气中的中微子,并测定其质量。1998年,在中微子物理学宇宙物理学国际会议首次发表。1999年,梶田隆章因此获得日本物理学最高奖仁科芳雄奖1998年,超级神冈探测器的领导者、日本科学家小柴昌俊发表了测量结果,给出中微子振荡的首个确切证据,认为中微子在3种不同之间是可以相互转换的,这也表明中微子是有质量的,而不是粒子物理标准模型中预言的零质量粒子。2002年,超级神冈探测器证实反应堆中产生的中微子发生了振荡。这个探测结果在中微子天文学粒子物理学中具有里程碑式的意义,小柴昌俊因此获得2002年的诺贝尔物理学奖

20011112日,超级神冈探测器数千只光电倍增管由于连锁反应突然爆裂,随后工作人员重新排列了未损坏的光电倍增管,使其恢复了一部分工作能力,并加上了聚甲基丙烯酸甲酯保护壳,防止其进一步损坏。20057月到20066月,超级神冈探测器重新安装了6000只光电倍增管。

19884月,梶田隆章担任东京大学宇宙线研究所研究助理(Researchassociate, Institute for Cosmic Ray Research, University of Tokyo);19924月梶田隆章被聘为东京大学宇宙线研究所副教授(Associate professor, Institute for Cosmic Ray Research, Universityof Tokyo)、19994月任东京大学宇宙线研究所宇宙中微子研究中心主任(Director, Research Center for Cosmic Neutrinos, Institute for Cosmic Ray Research, University of Tokyo),19999月任东京大学宇宙线研究所教授(Professor, Institutefor Cosmic Ray Research, University of Tokyo),2008年至今任东京大学宇宙线研究所所长。2014年,美国《今日物理》(Physics Today)杂志预测,因户塚洋二已故,梶田隆章可望与阿瑟·麦克唐纳分享诺贝尔物理学奖。这一预言在2015年终于成为实现。

梶田隆章先后多次获奖:1988荣获朝日奖(集体获奖)、1989布鲁诺·罗西奖(集体获奖)、1999年获朝日奖(集体获奖)以及第45仁科芳雄奖2002荣获潘诺夫斯基实验粒子物理学奖(集体获奖)、2010荣获首届户塚洋二奖、2012荣获日本学士院奖2015阿瑟·麦克唐纳分享诺贝尔物理学奖

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2015年诺贝尔奖
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