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太阳中微子问题是测量到的太阳中微子流量与理论计算相比出现缺失的问题。20世纪60年代晚期,美国南达科他州矿井中的Homestake实验首次测量了太阳产生的中微子的流量,发现大约只有根据标准太阳模型计算出来的三分之一。1980年代,日本的神冈探测器也发现了类似的现象。

针对太阳中微子的缺失问题,人们首先想到的是修改标准太阳模型。如果测量到的中微子流量是准确的,那么要求太阳核心的温度比标准太阳模型中的温度低,而日震观测发现实际温度与标准太阳模型符合得很好。此外,无论怎样调整太阳标准模型都无法符合观测得到的中微子能谱,对模型进行任何调整都会令矛盾增多。

另一种解释是中微子振荡,即中微子在传播到地球途中发生了转换。中微子有三种,分别是电子中微子、μ子中微子和τ子中微子。粒子物理学标准模型预言,中微子是没有静止质量的粒子。如果三种中微子之间可以相互转换,那么意味着中微子是有质量的,这将对粒子物理学的许多基本观念提出挑战。

1998年,日本的超级神冈探测器首次发现了中微子振荡的确切证据,表明μ子中微子转换成了τ子中微子。2001年,加拿大萨德伯里中微子天文台发表了测量结果[1],探测到了太阳发出的全部三种中微子,其中35%是电子中微子。三种中微子的总流量与标准太阳模型的预言符合得很好,解决了先前观测到的太阳中微子缺失问题。Homestake实验的领导者雷蒙德·戴维斯和神冈探测器的领导者小柴昌俊获得了2002年的诺贝尔物理学奖

参考文献编辑

  1. Ahmad, Q.R. et al., Physical Review Letters, 87, 1301. NASA ADS
hu:Napneutrínó probléma

it:Problema dei neutrini solari pl:Problem neutrin słonecznych