漫画 | 获得2016国家自然科学一等奖的“中微子振荡”到底是啥？

今日上午，2016年度国家科学技术奖励大会在人民大会堂隆重召开。

国务院批准，授予赵忠贤院士、屠呦呦研究员国家最高科学技术奖；

授予“大亚湾反应堆中微子实验发现的中微子振荡新模式”国家自然科学奖一等奖，

授予“亚洲季风变迁与全球气候的联系”等41项成果国家自然科学奖二等奖，

授予“高温/超高温涂层材料技术与装备”等3项成果国家技术发明奖一等奖，

授予“良种牛羊高效克隆技术”等63项成果国家技术发明奖二等奖，

授予“第四代移动通信系统（TD-LTE）关键技术与应用”等2项成果国家科学技术进步奖特等奖，

授予“嫦娥三号工程”等20项成果国家科学技术进步奖一等奖，

授予“多抗稳产棉花新品种中棉所49的选育技术及应用”等149项成果国家科学技术进步奖二等奖，

授予凯瑟琳娜·科瑟·赫英郝斯教授等5名外国专家和国际玉米小麦改良中心中华人民共和国国际科学技术合作奖。

（美指：牛猫 | 绘制：赏鉴）

注：

1.在标准模型中，中微子是无质量的粒子，因此无法用标准模型解释中微子振荡的现象。如果假设中微子存在质量，中微子振荡就可以用数学模型作出解释了。

2.在中微子的混合角度θ₁₂、θ₂₃、θ₁₃中的1、2、3，分别表示中微子的第1种质量的本征态、第2种质量的本征态、第3种质量的本征态，而不是指第1种、第2种、第3种中微子（即电子、μ子和τ子中微子）。

3.我们可以粗略地打个比方。世界上有3种中微子（电子、μ子和τ子中微子），也有3种中微子质量（第1、2、3种质量本征态）。但它们之间不是一一对应的关系，而是存在某种“混合”。比如，电子中微子是以某种方式将第1、2、3种质量本征态“混合”在一起。μ子和τ子中微子则是将3种质量本征态以另外2种方式“混合”在了一起。

4.如果你不理解这种现象的话，可以想象薛定谔的猫。在量子力学中，薛定谔的猫就是处在“生”与“死”这两种原本相互矛盾的状态的“混合状态”中。

5.如果你对粗略的比方不满意，又学过线性代数的话，可以仔细思考以下问题：将一个三维坐标系（m₁，m₂，m₃）依次沿着三维空间的立体角度θ₁₂、θ₂₃、θ₁₃转动，得到一个新的坐标系（v_e, v_μ, v_τ）。新的坐标系可以表示成由旧的坐标系“混合”而成，这种混合跟中微子振荡的“混合”在数学上是等价的。

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