Ez az első fizikai Nobel-díj, amelyet az anyagi világ megértésének elméleti keretét jelentő Standard Modellen túlmutató kísérletekért adtak – hangsúlyozza az esemény tudománytörténeti jelentőségét Patkós András fizikus, akadémikus.

Az 56 éves Kadzsita Takaaki, a Kozmikus Sugárzás Kutató Intézet igazgatója és a Tokiói Egyetem professzora, a 72 éves Arthur B. McDonald, a Kingstoni Queen's University emeritus professzora a neutrínók oszcillációját fedezték fel, ami megmutatta, hogy e nehezen megfogható atomi részecskéknek van tömege. A Világegyetemben a fényhez köthető fotonok után ezek a legnagyobb mennyiségben jelen lévő részecskék, mégis igen kis kölcsönhatást mutatnak környezetükkel. Így a Földön is megállás nélkül haladnak át, ami megnehezíti érzékelésüket.

Háromféle neutrínó létezik, az elektron-, a müon- és a tau-neutrínó, és a most díjazott kutatók azt fedezték fel, hogy ezek oszcillációs mozgással átalakulhatnak egymásba. Ez pedig azt jelentette, hogy ha igen kicsi is, de a korábban tömeg nélkülinek gondolt neutrínók rendelkeznek némi tömeggel.

Kadzsita az ezredforduló tájékán a Super-Kamiokande nevű neutrínódetektorban végzett kísérleteket, s ezek során fedezte fel a neutrínóoszcillációt. Még 2002-ben Nobel-díjat ért Raymond Davis felismerése, miszerint a Napból kevesebb neutrínó érkezik, mint amit a számítások szerint várni lehetett. Ez megkérdőjelezte Hans Bethe német fizikus és társai múlt század közepén felállított Nap-elméletét. McDonald és csoportja viszont egy bányában lévő neutrínóérzékelő berendezéssel mindhárom neutrínófajtát el tudta kapni, és mindent összeadva igazolta, hogy a Napból Bethe elméletének megfelelő neutrínóáram indul, csak épp a Földig tartó nyolcperces út alatt átalakulnak egymásba.

A Standard Modell nulla tömegű neutrínókkal számolt. Miután oszcillációs átalakulás tömeg nélküli részecskék között nem léphet fel, a most díjazottak munkája nyújtotta az első olyan kísérleti igazolást, hogy legalább az egyik típusú neutrínónak van tömege. Azóta pedig az átalakulások ténye ezt már legalább kétfajta neutrínóra is valószínűsíti. Ez pedig azt jelenti, túl kell lépni a Standard Modellen.

A neutrínók ismerete nélkül nem lehetne megérteni a Világegyetem sok jelenségét. Így például a szupernóva-robbanásokat, melyeknél az energia legalább 90 százalékát a neutrínók viszik el. Az összes magreakcióhoz kapcsolódó jelenségnél, így a fekete lyukak keletkezésénél is fontos a neutrínók által „ellopott” energia. Ezért a Föld mélyén sok helyen működtetnek neutrínódetektorokat. A Déli-sark jegében lévő óriási berendezés például extragalaktikus neutrínókra vadászik. A neutrínók jelentősége azért is nagy lehet, mert egyes szakértők szerint a Földön keresztülrohanó neutrínók egymásba való átalakulásából a Föld központjáról is pontosabb ismereteket szerezhetünk.