2018年3月，俄羅斯杜布納聯(lián)合核研究所（Joint Institute for Nuclear Research of Dubna）公布了2017年度的Pontecorvo Prize評選結果：意大利理論物理學家Gialuigi Fogli和Eligio Lisi獲獎，以表彰他們開創(chuàng)性地發(fā)展了中微子振蕩實驗數(shù)據(jù)的整體擬合（global fit）技術，并在直接測量得以實現(xiàn)之前初步預言了最小的中微子混合角theta(13)的大小。

　　Fogli和Lisi帶領的研究團隊從1990年代初就開始嘗試將當時的各種中微子振蕩實驗數(shù)據(jù)結合在一起進行系統(tǒng)地分析，目的在于提取相關的振蕩參數(shù)，即中微子質量平方差和混合角。由于那時的實驗數(shù)據(jù)相當粗糙，可謂魚龍混雜，因此他們的分析也在標準三代中微子的框架內做了一些簡化和近似，比如假設最小的中微子混合角為零，以及CP對稱性守恒。盡管當時獨立分析太陽中微子實驗數(shù)據(jù)的課題組有好幾家，但Fogli和Lisi團隊是第一家把太陽中微子、大氣中微子以及短基線反應堆中微子實驗數(shù)據(jù)整合起來做擬合分析的。

　　眾所周知，中微子振蕩實驗的歷史轉折點是1998年夏天公布的日本超級神岡實驗結果。該實驗一方面以模型無關的方式確認了大氣中微子振蕩的存在以及確定了相應的大混合角，另一方面也表明太陽中微子失蹤之謎的答案應該也是大混合角的振蕩行為（但無法判斷是真空振蕩還是物質效應為主的振蕩）。幾年后的加拿大SNO實驗和日本KamLAND實驗確認了B-8太陽中微子的“味”轉化是由大角真空混合與物質效應所導致的。

　　到了2003年前后，全世界的中微子物理學家都將目光投向了當時尚未可知的第三個中微子混合角theta(13)，于是新一代的反應堆中微子實驗也應運而生，其中包括中國的大亞灣實驗、韓國的RENO實驗和法國的Double Chooz實驗。問題的關鍵在于，theta(13)角到底有多大，才可能被這一輪反應堆實驗探測到？以中美科學家為主體的大亞灣國際合作組設計的實驗精度達到了對theta(13) = 3° 敏感的歷史性精度，但理論物理學家對此卻沒有令人信服的預言。

　　2008年4月中旬，在中微子學界頗有名氣的威尼斯會議召開，F(xiàn)ogli教授應邀作了關于中微子振蕩實驗數(shù)據(jù)整體擬合的報告，而我本人也恰好是本次會議的邀請報告人，當場聆聽了他的演講。Fogli在他的報告中指出，他們的最新擬合結果表明，theta(13)在一個標準偏差的置信度下不等于零，其中心值約為7.3°。我對這個結果很感興趣，立即問也坐在聽眾席的Lisi教授：這樣的初步分析結果值不值得當真？他笑了，說畢竟只有一個標準偏差，但誰知道呢！

　　威尼斯會議結束之后，我馬上撰寫了一篇短文，提出了一種新的中微子混合模式，大膽地預言theta(13)混合角的數(shù)值約為8.4°，然后將論文投給了美國物理學會主辦的《物理評論D》期刊。不久這篇短文就在該期刊的通訊（Rapid Communication）欄目發(fā)表了，盡管我所做的預言是一種純粹唯象學意義上的推測，但它卻反映了我當時的基本態(tài)度：既然沒有任何強有力的理論理由表明theta(13)等于零，那么它也許不應該太小。

　　2008年6月，F(xiàn)ogli和Lisi課題組將他們在威尼斯會議上報告的分析結果正式整理成文，題目是“Hints of theta(13)>0 from global neutrino data analysis”（中微子實驗數(shù)據(jù)整體分析所給出的關于theta(13)>0的跡象）。該論文發(fā)表在10月初的《物理評論快報》上，至今已經(jīng)被引用300余次。

　　2008年7月底至8月初，國際高能物理學界的盛會ICHEP2008在美國費城召開，我應邀作了關于中微子理論的大會綜述報告，并在報告中強調了Fogli和Lisi團隊的整體擬合結果，見上圖。我隨后在演講中又自問了兩個重要問題：

　　----“What is the value of theta(13)？It must be small。But how small is small？”（theta(13)的數(shù)值是多少？它一定很小，但多小才算小呢？）

　　----“Reactor and accelerator neutrino oscillation experiments can answer，but can they answer before a global fit yields a definite prediction？”（基于反應堆和加速器的中微子振蕩實驗可以回答這個問題，但是它們能在整體擬合分析做出確定預言之前回答嗎？）

　　然后我進一步舉例指出，1995年以前針對各種電弱精確測量結果的整體擬合就預言了頂夸克的質量大致在175 GeV附近，結果美國費米實驗室后來的直接測量證實了這一點。所以，我們也必須認真對待有關中微子振蕩實驗數(shù)據(jù)的整體擬合分析所給出的暗示。

　　2011年秋天，F(xiàn)ogli和Lisi團隊在《物理評論D》期刊上重新發(fā)表了一篇論文，題目與2008年的文章題目只有一字之差：“hints”（跡象）換成了“evidence”（證據(jù)），置信度由當初的一個標準偏差提高到三個標準偏差左右。他們之所以得到這樣的結果，是因為考慮了當時的日本T2K實驗和美國MINOS實驗的數(shù)據(jù)，這兩個基于加速器的中微子振蕩實驗都暗示了最小的中微子混合角theta(13)很可能沒有很多人想象的那么小。

　　一錘定音的時刻終于在2012年3月8日來臨。這一天，大亞灣國際合作組的中方發(fā)言人王貽芳教授向全世界宣布，大亞灣實驗以5.2個標準偏差的置信度發(fā)現(xiàn)了短基線反應堆中微子振蕩現(xiàn)象，并令人信服地測得最小中微子混合角theta(13)的數(shù)值：8.8°。我當年最擔心的局面終于沒有出現(xiàn)：大亞灣實驗還是搶在了整體擬合分析和其他競爭對手之前完成了一次具有里程碑意義的測量。一個月之后，韓國的RENO合作組也宣布了他們的測量結果，比大亞灣實驗低了0.4個標準偏差，盡管他們的實驗取數(shù)比大亞灣合作組的取數(shù)早了好幾個月！

　　據(jù)說Fogli和Lisi課題組在大亞灣實驗結果公布以后，曾寫信給大亞灣合作組要求我們引用他們的整體擬合文章。由于直接實驗測量原則上并不受理論模型和整體擬合分析的影響，他們的訴求沒有得到響應。

　　2016年，王貽芳教授以及RENO合作組的發(fā)言人金蘇邦（Soo Bong Kim）和T2K合作組的負責人西川公一郎（Koichiro Nishikawa）一起榮獲了Pontecorvo獎，以表彰他們?yōu)樾乱淮磻押图铀倨髦形⒆诱袷帉嶒炈龀龅慕艹鲐暙I。而一年后，這一中微子物理學界的重要獎項終于承認了理論物理學家Fogli和Lisi的整體擬合工作，可喜可賀！

（本文作者：邢志忠，中科院高能物理研究所研究員）