發現一些自然界最奇異的粒子為兩位實驗者贏得了2015年諾貝爾物理學獎。日本科學家梶田隆章和加拿大研究員阿瑟·B·麥克唐納將分享今年的獎項，因為他們發現中微子——基本粒子，有三種類型或“味”——實際上可以在太空中飛行時交換身份並改變味。他們世紀之交的發現不僅揭示了這些可變形粒子的奇異性，而且還與粒子物理學的標準模型相矛盾。當時，物理學家預測中微子根本沒有質量。然而，為了改變味，中微子必須有質量。梶田和麥克唐納證明，因此中微子必須具有非常小但非零的質量。究竟每種中微子味有多少質量仍然是當今物理學中最重要的未解問題之一。
諾貝爾物理學委員會成員奧爾加·博特納在今天上午的新聞釋出會上說：“中微子是謎題。” “今年的諾貝爾物理學獎表彰了揭示中微子本質的根本性一步。” 委員會今天早上早些時候聯絡了梶田和麥克唐納，向他們傳達了獲獎訊息。“事實證明，我並不介意，”安大略省皇后大學的物理學家麥克唐納談到他黎明前的叫醒電話時說。“不用說，這真是一次令人畏懼的經歷。幸運的是，我還有許多同事與我分享這個獎項，他們在完成這項測量方面做了大量工作。……當然，我們非常滿意，我們已經能夠為世界知識在非常基礎的層面上做出貢獻。” 未能參加新聞釋出會的梶田通過錄音資訊表示，他獲獎的訊息“仍然有點難以置信”。
東京大學教授梶田領導了在日本進行的超級神岡探測器實驗，該實驗於 1998 年首次探測到中微子改變味——這一過程稱為振盪。超級神岡探測器使用一個巨大的超純水箱來探測從中宇宙射線（來自太空的高能帶電粒子）與地球大氣中的原子之間的相互作用中產生的中微子。這些相互作用往往會產生大量μ子味的中微子（另外兩種味是電子中微子和τ中微子）。然而，當科學家們計算到達超級神岡探測器的μ子中微子的數量時，他們發現遠少於預期。最好的解釋是，一部分入射的μ子中微子在途中切換到了其他味。
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2001 年，麥克唐納領導下的安大略省薩德伯裡中微子天文臺 (SNO) 背後的團隊宣佈，他們已經在來自太陽的中微子中看到了類似的效果，太陽在其核心的聚變反應中產生電子中微子，這進一步證實了這一發現。SNO 使用“重水”（其中同位素氘取代了“普通”氫）來探測所有三種味的中微子。在這裡，實驗也檢測到與預期不同的中微子混合物——在這種情況下，電子中微子較少，而 τ 子和 μ 子較多。在這裡，也有理由認為一些電子中微子發生了振盪。“當我們能夠看到中微子似乎在從太陽傳播到地球的過程中從一種型別變為另一種型別時，這個實驗確實有一個尤里卡時刻，”麥克唐納說。
超級神岡探測器和 SNO 研究人員都必須克服許多障礙才能取得他們的發現，特別是觀察中微子的困難，因為中微子質量非常小且沒有電荷，因此與探測器中的原子相互作用非常罕見。“這些都是史詩般的實驗，將巨大的規模與精密的靈敏度相結合，”麻省理工學院諾貝爾獎獲得者弗蘭克·維爾切克告訴《大眾科學》。“中微子是難以捉摸的獵物！該領域的歷史充滿了不確定和不正確的結果。但超級神岡和薩德伯裡小組產生了經得起時間考驗的令人信服的工作。”
儘管中微子難以探測，但它們非常常見，僅次於光子（光粒子），是太空中最豐富的物質。每時每刻都有數萬億個中微子飛過我們的身體，但一生中只有一兩次（如果曾經有過）它們會撞擊到體內的原子。即使那樣，你也不會感覺到任何東西。除了由宇宙射線以及太陽和其他恆星產生外，許多中微子是在大爆炸中產生的。瞭解它們的本質是理解宇宙為何變成現在這個樣子的關鍵。
根據量子力學，粒子，包括中微子，也可以被認為是波，這些波的頻率取決於粒子的質量。為了使粒子改變味，它們必須改變頻率，這要求三種味的質量不同，因此是非零的。
然而，沒有人預料到中微子會具有質量，因為解釋大多數其他粒子質量的機制——希格斯場，它與 2012 年發現的希格斯玻色子粒子有關——不適用於中微子。中微子具有質量的啟示意味著存在一些超出已知物理學的神秘機制等待被發現。一旦科學家們弄清楚它是什麼，他們可能會發現它對塑造宇宙的演化產生了其他影響。“中微子具有質量的發現具有深遠的意義——不僅對粒子物理學，指向超出標準模型的物理學，而且對天體物理學和宇宙學也是如此，”南極冰立方中微子實驗發言人博特納說。“中微子觀測的發現開闢了一個新的、令人興奮和具有挑戰性的物理學領域。”
梶田於 1999 年為《大眾科學》撰寫了一篇關於他發現中微子的專題文章，以及兩位合著者：“探測大質量中微子”
麥克唐納與合著者於 2003 年為《大眾科學》撰寫了一篇專題文章：“解決太陽中微子問題”