十年之後,願你在羣星深處仍能自由放歌

十年之后,愿你在群星深处仍能自由放歌

2008年8月4日,在美國費城召開的第三十四屆國際高能物理會議上,主持人面色凝重地告訴與會者,他們要在提問環節之前安排一段小插曲。隨後臺下的近千名聽眾一道獲悉了令人悲傷的消息: 國際著名物理學家、當代中微子振盪實驗的領軍人物之一戶塚洋二(Yoji Totsuka)教授不幸於2008年7月10日因患腸癌去世,享年66歲。

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戶塚洋二(Yoji Totsuka)

戶塚教授就是《從地底發現宇宙》一書的第一作者,他不僅參與了日本神岡中微子探測器的建造,也曾是超級神岡實驗項目的領導人,為前者發現1987A超新星爆發所產生的中微子事例和後者發現神奇的大氣中微子振盪現象做出了傑出貢獻。為此他生前榮獲了諸多獎項,也是諾貝爾獎的熱門人選。2002年度的諾貝爾物理學獎得主小柴昌俊(Masatoshi Koshiba)教授是戶塚的學業恩師和科研合作者,他在自己的愛徒去世後痛惜地作文悼念,稱:假如戶塚的生命得以延續一年半左右的話,那麼他一定會被授予諾貝爾獎。戶塚教授的早逝,令學界同仁唏噓不已。戶塚在離世前留下了自己的博客“第四個‘三個月’”裡面詳細記錄了他與病魔作最後抗爭的心得體會,而這也成為與他的科學精神彼此印證的另一種傳奇。

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小柴昌俊(Masatoshi Koshiba)

2015年,姍姍來遲的諾貝爾物理學獎的桂冠被戴到了戶塚的師弟兼摯友梶田隆章(Takaaki Kajita)教授的頭上,以表彰他對超級神岡實驗發現大氣中微子振盪所做出的卓越貢獻。梶田教授是《從地底發現宇宙》一書的第二作者,他在該書的增補章部分介紹了超級神岡實驗是如何獲得關於大氣中微子振盪的無可爭議的突破性成果,從而將中微子物理學帶入持續了約十五年的黃金時代,直到中國的大亞灣反應堆實驗於2012年成功地發現了短基線反中微子振盪模式並精確測量了最小的中微子混合角。梶田教授目前擔任東京大學宇宙射線研究所的所長,他在得知自己獲得諾貝爾獎之後對新聞媒體調侃道:“我理所當然要感謝中微子。由於大氣中微子產生於宇宙線,我也要感謝宇宙線!”

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梶田隆章(Takaaki Kajita)

《從地底發現宇宙》所描寫的正是戶塚和梶田等科學家如何從觀測宇宙射線入手來深刻理解宇宙本身的神奇奧秘。這本書短小精悍但卻引人入勝,其文風與兩位作者的導師小柴教授的自傳《我不是好學生》異曲同工,值得所有愛好科學的人閱讀並從中感悟科學家那種與眾不同的人文情懷。

2002年,小柴昌俊教授憑藉由其領導的神岡實驗室所做出的重大發現: 太陽中微子與理論預言存在差異,並首次截獲了由超新星爆炸所釋放的中微子,從而與美國物理學家雷蒙德·戴維斯分享了當年度的諾貝爾物理學獎。

2015年,小柴的高徒,本書增補章的作者,梶田隆章教授,因其發現了中微子存在質量而與加拿大物理學家阿瑟·B.麥克唐納分享了當年度的諾貝爾物理學獎。

作為小柴的主要後繼者,戶塚教授領導了神岡探測器的主要工作,在中微子觀測領域獨樹一幟,憑藉其對基本粒子物理學做出的巨大貢獻,是當之無愧的諾貝爾獎候選人。令人遺憾的是,戶塚教授因患腸癌於2008年離世,從而與諾貝爾獎失之交臂。

戶塚洋二出生於太平洋戰爭時期的1942年,從小在靜岡縣富士市長大。高中畢業後考入東京大學理學部物理學科,1972年以博士學位畢業,曾先後擔任東京大學理學部教授,以及東京大學宇宙射線研究所教授,可以說是戰後日本本土培養出來的科研中堅力量。

戶塚教授自1995年起擔任神岡宇宙基本粒子研究設施的所長,並在1997年升任東京大學宇宙射線研究所的所長。1998年,在他的帶領下,超級神岡探測器成功地觀測到了中微子振盪現象,從而證明了中微子質量並不為零這一劃時代的重大科學成果。2002年,戶塚教授轉任高能加速器研究機構基本粒子原子核研究所的所長,直至去世。

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深秋的東京大學

曾與戶塚教授共事,並接受過其指導的梶田隆章教授於2015年摘取了諾貝爾獎。而在2009年,以戶塚教授的名義設立的戶塚洋二獎,其第一屆獲獎者也正是梶田教授。梶田隆章出生於1959年,是埼玉縣東松山市人。本科畢業於埼玉大學,在東京大學取得了博士頭銜。現在擔任東京大學宇宙射線研究所所長兼附屬宇宙中微子觀測信息融合中心主任。梶田教授在獲得諾貝爾獎後接受記者採訪時曾被問及:“如果戶塚先生還活著的話你覺得會和他分享諾貝爾獎嗎?”,“我是這麼認為的”,梶田教授對此毫不猶豫地回答道。

本書從本質上來說,不僅僅是一部有關中微子物理知識的科普作品,也是一部介紹中微子科學發現史的紀實作品,更是一部體現了戶塚和梶田兩位大師科學精神的科學隨筆。

而兩位作者皆是諾獎級的大師,在繁忙的學術工作之餘,願意為大眾撰寫通俗的科學作品,為普及科學精神貢獻自己的力量,是真正值得尊敬的大師,也是我們理應效仿的榜樣。

十年之后,愿你在群星深处仍能自由放歌

人類仰仗著現代科學的成果,臉上滿溢著已然是宇宙霸主般的得意之情。然而,人類不僅無法自如地控制太陽的能量,也無法人為地引發超新星爆炸,更無法人工地製造出那一立方厘米重達幾億噸的中子星的碎片,自不必說一廂情願改變宇宙命運之類的想法了。對於連宇宙命運本身都無法瞭解的人類,這不是純然的痴心妄想?

宇宙仍舊是一個充滿了想象力的神秘所在。基礎科學通過發現並破解其秘密,終有一天會造福於人類。

對於從事基礎科學的研究者而言,若能有如此恢宏壯大的使命目標,豈不美哉!

拙作以我一介研究者的研究活動為基軸,記錄了宇宙射線研究的過去、現在和未來。倘若大家能以輕鬆愉快的心情讀完本書,本人已深感欣慰。

——戶塚洋二一九九五年四月

本文觀點資料來自

《從地底發現宇宙》

十年之后,愿你在群星深处仍能自由放歌

內容簡介

中微子是組成自然界的最基本的粒子之一,中微子質量之謎的突破,可謂開啟粒子物理學理論框架被改寫的新篇章。本書以通俗、風趣的語言講解了高能物理學的發展史、宇宙射線的發現、太陽能量之謎、超級神岡如何探測中微子並發現其質量。

《從地底發現宇宙》

(日)戶塚洋二

(日)梶田隆章

定價:39.0元

ISBN

9787313167798/0

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十年之后,愿你在群星深处仍能自由放歌十年之后,愿你在群星深处仍能自由放歌

上海交通大學出版社

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