Нобелевская премия по физике: Кадзита Такааки и неуловимые нейтрино

Второй японский учёный в этом году получает Нобелевскую премию

Нобелевской премии 2015 года удостоен директор Института исследований космического излучения Токийского университета Кадзита Такааки за открытие нейтринных осцилляций. Второй учёный, получивший вместе с ним эту премию – Артур Макдональд, почётный профессор канадского Университета Куинс.

За день до этого, 5 октября, стало известно о присуждении Нобелевской премии по физиологии и медицине почётному профессору Университета Китасато Омуре Сатоси. В области физики японские учёные награждаются этой премией второй год подряд – в прошлом году премию по физике получили заслуженный профессор Акасаки Исаму и профессор Амано Хироси из Университета Нагоя и Накамура Сюдзи из Университета Калифорнии, Санта-Барбара. Кадзита Такааки стал 24-м японцем (включая имеющих иностранное гражданство), удостоенным этой награды.

Крупное открытие в физике элементарных частиц

Кадзита Такааки возглавил международную исследовательскую группу, которая занимается наблюдениями над попадающими к нам из пространства нейтрино в исследовательском центре «Супер-Камиокандэ», созданном в районе Камиока города Хида в префектуре Гифу. В 1998 году группа представила научному сообществу открытие – удалось определить, что мюонные нейтрино превращаются в другой вид, тау-нейтрино. Это явление называется «осцилляция нейтрино».

Это открытие стало подтверждением того, что нейтрино обладают массой, хотя ранее предполагали обратное. Благодаря этому стало возможным серьёзно пересмотреть Стандартную модель, то есть теорию, описывающую мир элементарных частиц и возникновение Вселенной.

Профессор Кадзита после сообщения о присуждении премии встретился с журналистами и выразил свою радость словами: «Это большая честь. Я рад, что чистая наука оказалась в центре внимания». Кроме того, он подчеркнул, что над исследовательским проектом работает команда, в которую входят более сотни учёных: «Здесь упоминается моё имя, но я считаю это подтверждением заслуг всей группы исследователей «Супер-Камиокандэ».

Огромное исследовательское сооружение

Резервуар «Супер-Камиокандэ» изнутри. На стенах установлены фотоумножители, регистрирующие свет, появляющийся при реакциях (© Jiji)

«Супер-Камиокандэ» создан в бывшей шахте, уходящей более чем на километр вглубь, и представляет собой цилиндрический резервуар, высота и диаметр которого составляют 40 метров. Он заполнен сверхчистой водой, и в нём установлены датчики, регистрирующие реакции, происходящие при столкновении космических частиц с молекулами воды. Это исследовательское сооружение, обладающее высочайшей в мире точностью, завершено в 1996 г. В 2001 году произошла авария, но к 2006 году оно было полностью восстановлено.

Предшественника «Супер-Камиокандэ», который назывался «Камиокандэ», создал другой учёный, Косиба Масатоси, особый почётный профессор Токийского университета и лауреат Нобелевской премии 2002 года. На «Камиокандэ» в 1987 году впервые удалось зарегистрировать нейтрино.

Мировое лидерство в исследованиях элементарных частиц

Профессор Кадзита Такааки родился в 1959 году в г. Хигасимацуяма преф. Сайтама. Закончил факультет естественных наук Университета Сайтама, поступил в аспирантуру Токийского университета, где учился у Косибы Масатоси. В 1999 стал профессором Института исследований космического излучения Токийского университета, который возглавляет с 2008 года.

Профессор Кадзита стал одиннадцатым японским учёным, получившим Нобелевскую премию по физике. Семь из японских лауреатов этой премии занимались исследованиями элементарных частиц. Первым японцем, получившим Нобелевскую премию, стал Юкава Хидэки. В 1949 году премией было отмечено его предсказание существования мезонов, то есть частиц, переносящих силы, связывающие нейтроны и протоны в атомных ядрах, и теоретические исследования природы ядерных сил. Следующим был Томонага Синъитиро, удостоенный Нобелевской премии по физике за фундаментальный вклад в развитие квантовой электродинамики и физики элементарных частиц. После награждения премией в 2002 году Косибы Масатоси, в 2008 году за открытия в области физики элементарных частиц Нобелевскую премию по физике получили Намбу Ёитиро, Кобаяси Макото и Масукава Тосихидэ.

Фотография к заголовку: Профессор Кадзита Такааки на пресс-конференции, посвящённой награждению Нобелевской премией, 6 октября 2015 г. (© Jiji)