日本新闻:历史上的今天1926年9月19日日本物理学家、诺奖得主小柴昌俊诞辰
日本物理学家、诺奖得主小柴昌俊诞辰”/>文史公曰：他是一位颇具传奇色彩的物理学家，他是非典型学渣，却证明了星星如何爆炸，中学时右臂残疾，大学成绩倒数第一；他创建了世界第一个也是全世界最强的中微子探寻装置—神冈探测器，他全球第一个捕获到16万光年之外的超新星爆炸产生的中微子；直接催生了中微子天体物理学的诞生；原本是测质子衰变，失败，，最后转测中微子成功。
自从1930年，泡利提出关于“中微子”的假说之后，50年里，无数科学家前赴后继，想要证实中微子的存在，可是就是没有观察到中微子。
在我们生活中的宇宙充斥着大量的中微子，大部分为宇宙大爆炸的残留，大约为每立方厘米100个。中微子具有微小的质量。它不仅在微观世界最基本的规律中起着重要作用，而且与宇宙的起源与演化有关，例如宇宙中物质与反物质的不对称很有可能是由中微子造成。
小柴昌俊1926年生于日本本州岛港口城市丰桥。父亲小柴俊男是旧日本帝国陆军大佐。
在小学时，粗鲁强势不服输的性格使他被同学惧怕，人们称他为“恶霸”。一年级的他，活泼好动，调皮捣蛋，曾经做出过带人用石头打碎区政府办公室玻璃的“伟大壮举”，由此他的操行拿到了最低的“丙”。
初中时，初中的他学会了抽烟，依旧沉迷于打架，无心学习，小柴昌俊自然学习也是超级差的存在，为此被学校留级三年。
他小时的梦想是当军人或音乐家，但上高中时忽然得了小儿麻痹症，恢复了，但是他的右臂留下了后遗症，不便运动。致使梦想破灭。
然而，就在他住院期间，班主任送了他一本爱因斯坦的书，却使他从此走上了物理研究的道路。
临近毕业的时候，他在一次洗澡的中，听见隔壁老师说：“小柴昌俊那孩子，学习不好还没有教养，以后能干什么，连大学都考不上。即使考上了，也只能读文学系！反正不可能是物理……”。
这句话彻底刺激了小柴昌俊，他由此奋发图强，没日没夜地复习了一个月，居然考上了日本最好的大学，东京大学。
在大学门门都是不合格，样样都是倒数第一。可日本著名物理学家也是东京大学教授山内恭彦还是给了他一个“优”，还帮他申请了奖学金。
1951年毕业于东京大学。然后进入了研究生院。
当时南部阳一郎（芝加哥大学名誉教授，日本著名物理学家，2008年获诺贝尔物理学奖）老师刚刚在大阪市立大学设立了新的理论物理研究室，他慕名前往，在那里参加了长达3个月的研讨会。
为了完成利用核乳胶研究宇宙线的实验，他决定去美国罗切斯特大学留学。那里的物理系主任马尔沙克是一名非常有作为的理论物理学家。
全日本第二个诺贝尔奖得主。朝永振一郎发现，虽然小柴昌俊做理论研究的水平很差，但是做实验的时候却很出色。
“朝永振一郎先生。当我决定赴美留学时，幸运地拿到了他的推荐信。”随后，他移居美国。
“在当时，我每个月只有120美元的补助，仅够我勉强维持生活。我听说获得博士学位后，月收入最少可以达到400美元，顿时意识到自己必须尽快获得学位。于是我开始奋发图强，废寝忘食地学习。”
一年零八个月之后，1955年凭借《宇宙线中的超高能现象》这篇论文获得了罗切斯特大学博士学位。
他被推荐去了芝加哥大学著名物理学家马歇尔肖恩手底下工作，肖恩当时是宇宙射线国际合作的负责人。肖恩在一次滑雪当中不幸去世。他阴差阳错地当了负责人。
“1954年1月我参加了在罗切斯特大学召开的基本粒子国际会议。之后，我与费曼、南部老师等人在我当时的出租屋内举行了一场小型的寿喜烧派对，那个位于照片中后排左端，只露出三分之二张脸的人就是我。”
在芝加哥大学工作了三年之后搬回东京，在东京大学担任助教授。1970年成为教授。
后来任理学部部长。
被公派到欧洲参加强子对撞机的研究已经发现中微子的工作。
上世纪80年代，小柴昌俊领导团队利用日本地下1000米的废弃矿井，挖了一个高度为16米、直径为15.6米的圆柱形大坑，然后往这个大坑里灌了3000吨的纯净水。最后，他们又在这一大坑水中，放了1000个直径为20英寸的光电倍增管，建设了大型中微子探测器神冈（Kamiokande）——一个巨大圆柱形盛满纯水的容器，内壁装有光电倍增管以探测中微子与水中原子的相互作用。小柴昌俊在建设探测器方面做出了重要贡献。他为此成功研发出直径为50厘米的光电倍增管。
探测器最初的主要目标是探测质子衰变。上世纪70年代，粒子物理学界有着一个热门的话题——质子衰变。爱好钻研的小柴昌俊自然也不会放过这个机会，他下定决心领导团队探寻质子衰变的奥秘。
经过漫长的等待，小柴昌俊不得不接受失败的事实。他没有放弃神冈探测器，在此基础上，又申请了一笔经费对这个装置进行改造，给每个光电倍增管加一个计时装置TDC（time digitizing converter）。决心探测已经具有一定研究成果的中微子。退而求其次的做法虽然让他内心些许苦涩，但如果能通过这个装置发现中微子，也会给物理学界带来不小的震撼。
神冈探测器在岩层下设置的直径 16米、高16米的水槽中装满了3000吨高纯度纯水，在水槽侧面和上下底面设置了1000根感测光的光电倍增管。如果有带电的基本粒子高速通过水中，就会产生切伦科夫光。
小柴的研究课题是检测出这种光，从而证实中微子的存在，这项在基本粒子的研究中可谓是决定性的成果。
切伦科夫光是俄罗斯物理学家帕维尔·切伦科夫证明存在的光，1958年切伦科夫等3名研究人员因此而获得诺贝尔物理学奖。
在地面上建造相同的实验水槽的话，降落到地面的宇宙射线会形成噪声，无法准确进行观测。因此为避开噪声，实验装置建在了1000米深的地下。
1986年底，升级改造后的神冈探测器开始工作。
加上此前，观察了五年还是一无所获，小柴昌俊很难过，还有一个月退休的他即使以后发现了中微子，那也和他没关系，诺奖也不会给他。
就是这样神奇，1987年在退休前一个月，1987年2月23日下午4点半他正要更换观测磁带，突然磁带上出现了信号，距离地球16万光年的大麦哲伦星云超新星1987A大爆发了！神冈探测器接收到了11个超新星中微子。
16万年前，遥远的麦哲伦星系中，一颗恒星走向生命的末端，回光返照，一场华丽的爆炸，耀眼的光芒让整个麦哲伦星云都灿烂起来，仿佛在向宇宙诞生的一刻致敬。历经16万年的漫漫旅行，赶在小柴昌俊退休前1个月，与他完美邂逅，送上了来自16万光年之外的礼物。
神冈2探测到的11个来自超新星的反中微子构成了最好的样本，这11个中微子分两批到达地球——分别为8个与3个——构成了两个脉冲。其中，第一批中的第1个从国际时7点35分35秒开始到达，用1.915秒全部到达。第2批的第1个比第1批中的第1个中微子晚9.219秒，用3.22秒时间全部到达。
这个结果标志着人类首次探测到超新星发射出的中微子，也标志着人类首次探测到银河系外的中微子，因此具有开创性的意义。
小柴昌俊团队通过神冈探测器发现了超新星中微子，证实了超新星爆发理论，由此开启了银河系外中微子这个重要领域。
据小柴昌俊2002年的诺贝尔演讲（即获奖演讲），取得四个重要结果：
第一个结果是探测到太阳发出的中微子，验证了戴维斯的结果，而且更精确，特别是给出中微子的信息，包括到达时间、方向、能量分布。时间精度达到10纳秒。这准确表明，这些中微子确实来自太阳。
第二个结果就是超新星中微子。
第三个结果是大气中微子反常。来自太空的宇宙线粒子进入地球大气后，与大气中的氮原子核和氧原子核碰撞，产生介子，介子衰变，产生缪子和缪子型中微子。然后缪子又继续衰变，产生电子、电子型中微子以及缪子型中微子。在这两个相继的过程中，都有缪子型中微子产生，而电子型中微子只在第二个过程中产生。所以缪子型中微子数量应该是电子型中微子数量的两倍。
在探测器中，缪子型中微子和电子型中微子是可以区分的，两种中微子的数量可以分别测量出。原因是，它们的产生过程伴随着电子和缪子产生，而缪子比电子重两百多倍，所以二者导致的切伦科夫辐射情况很不一样。
但实验发现，两者并不是两倍关系，这叫做“大气中微子反常”。在神冈实验中，这个结果只有4个统计置信度，但是后来超级神冈将置信度增加到9个以上。在高能物理实验中，一个“发现”通常需要5个以上的置信度。
第四个结果是大气中微子振荡。大气中微子反常的原因是中微子振荡，即不同种中微子之间的转化。在此理论解释下，小柴团队从缪子型与电子型中微子的数目之比，反推出大气中微子振荡的参数的取值范围。这里的主要因素是缪子型中微子转化成了第三种中微子，叫做陶子型中微子。
1987年3月末退休后，任东京大学国际基本粒子物理中心高级顾问和东京大学荣誉教授、神冈实验室资深学术顾问。
然后到日本东海大学任教到1997年。
90年代神冈探测器升级后被称为超级神冈，1998年首次发现了中微子振荡的证据，显示中微子具有质量。这项大科学装置至今仍在升级，是研究中微子最重要的工具之一。
之后，接手神冈实验的梶田隆章（2015年诺贝尔物理学奖得主）、户冢洋二等年轻人通过不懈努力，终于测定出太阳中微子到达地球的时间、来时的方向和能量分布，并陆续发表了观测结果。
小柴昌俊2002年因其“在天体物理学领域做出的先驱性贡献，其中包括在探测宇宙中微子和发现宇宙X射线源方面的成就”而获得诺贝尔物理学奖。
并相继获得了德国总统奖、欧洲物理学会特奖、日本仁科纪念奖、朝日奖、日本学士院奖、文化勋章、以色列沃尔夫奖等一系列殊荣。
2006年5月22日，小柴昌俊教授到清华访问，并在主楼作了精彩的学术演讲。
他曾写过一本自传《我不是好学生》讲述他“差生”时代的往事，他以倒数第一的成绩从东京大学毕业。
小柴昌俊于2020年11月12日逝世，享年94岁。
小柴昌俊 （日文平假名：こしば まさとし，1926年9月19日-2020年11月12日），生于日本本州岛港口城市丰桥。日本物理学家。
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