Hoppa till huvudinnehåll

Nobelpriset i fysik till Japan och Kanada

Arthur B. McDonald, Takaaki Kajita, Nobels fysikpris 2015.
Arthur B. McDonald, Takaaki Kajita, Nobels fysikpris 2015. Arthur B. McDonald, Takaaki Kajita, Nobels fysikpris 2015. Bild: Wikimedia commons. nobels fysikpris 2015.

Årets Nobelpris i fysik delas av forskarna Takaaki Kajita och Arthur B. McDonald för upptäckten av neutrinoscillationer, som avslöjar att neutriner byter identitet och därför måste ha massa.

I sin prismotivering säger Nobelkomittén att:

"Takaaki Kajitas och Arthur B. McDonalds upptäckter har förändrat vår förståelse av materiens innersta och kan visa sig bli avgörande för vår uppfattning om hela universum."

- Neutriner är fundamentala partiklar, därför är vår upptäckt av stor betydelse för fysikens fundamentala lagar, och för hur vi förstår hela universum, säger Arthur B. McDonald själv i en intervju genast efter tillkännagivandet av fysikpriset.

Upptäckt som kan ändra vår syn på universum

Forskaren Arthur B. McDonald från Kingstonuniversitetet i Kanada har undersökt neutriner som når jorden från solen, och har kunnat visa att de inte försvinner utan byter identitet innan de når jordens yta.

Den japanske forskaren Takaaki Kajita från universitetet i Tokyo har i sin tur upptäckt att att neutriner från atmosfären växlar mellan två olika identiteter.

Sudbury Neutrino Observatory 2008
Det är här i Sudbury Neutrino Observatory i Kanada, som Nobelpristagaren Arthur McDonald har kunnat visa att neutriner har massa. Sudbury Neutrino Observatory 2008 Bild: Sudbury Neutrino Observatory partikelfysik

De här två upptäckterna löste en neutrinogåta som fysiker hade brottats med i decennier och var av avgörande betydelse för hela partikelfysiken och dess standardmodell om materiens innersta.

Tidigare har man trott att neutriner är masslösa, men Kajitas och McDonalds upptäckter visar att neutriner måste ha massa, om än väldigt liten, eftersom de byter identitet under sin väg i universum. Neutrinen uppskattas ha en massa som är mer än en miljon gånger mindre än en elektrons massa.

Fysiker har kommit fram till att svarta hål kanske kan producera neutriner.
Det är inte bara solen som producerar neutriner genom kärnreaktioner. De kan möjligen också skapas i svarta hål. Fysiker har kommit fram till att svarta hål kanske kan producera neutriner. Bild: NASA neutriner

Någon direkt praktisk nytta har mänskligheten inte haft av upptäckten, men enligt Lars Bergström, professor i teoretisk fysik vid Stockholms universitet, har upptäckten bidragit till att förbättra vår förståelse av hela universum.

- Neutrinen är en partikel som är väldigt fundamental för alla våra liv. Utan neutrinerna skulle solens livslängd bli katastrofalt kort, och liv skulle aldrig kunna utvecklas, säger Lars Bergström i en intervju i Sveriges radio.

Han förklarar Takaaki Kajita och Arthur McDonalds upptäckt, om att neutrinerna byter identitet, genom att göra en jämförelse med fotboll.

- Genom kvantmekaniska oscillationer kan en partikel byta identitet och bli en annan partikel. Det här är lika konstigt som om fotbollsspelaren Zlatan skulle skjuta ett skott och bollen ändrade färg till rött under färden fram till målet. Ungefär så här fungerar neutrinerna, säger professor Lars Bergström.

Bild som beskriver vilka beståndsdelar en sol består av.
Många neutriner bildas genom kärnreaktioner i solens inre, varifrån de strålar mot jorden och gör allt liv på jorden möjligt. Nummer 10 på bilden är en neutrino. Bild som beskriver vilka beståndsdelar en sol består av. Bild: NASA neutriner

Neutriner - ett av universums vanligaste partiklar

Neutriner är universums vanligaste elementarpartiklar efter fotonerna som är ljusets minsta beståndsdel, och det finns tre olika sorter av neutriner.

Många neutriner skapas i reaktioner mellan kosmisk strålning och jordens atmosfär. Andra bildas i kärnreaktionerna i solens inre. Neutriner skapas alltså då atomer delas.

Jorden bombarderas ständigt av neutriner, och miljarder av dem strömmar genom våra kroppar varje sekund, säger Kungliga Vetenskapsakademien.

Tillkännagivandet av Nobelpristagarna i fysik gjordes i Stockholm vid Kungliga Vetenskapsakademien.

Det här är 108 gången sedan 1901 som Nobelpriset i fysik delas ut.

Artikeln korrigerades 7.10.2015 kl 8.15 så att orden neutroner och neutron i en av bildtexterna ändrades till neutriner och neutrino.

Läs också

Nyligen publicerat - Utrikes