|
( {, x4 ]: R6 L. }% \5 ~ 宇宙中的物质从何而来
) B: V; Q# h; L o) U, T 物质构成最基本的要素是什么
& k. s2 e0 A' T5 F( ]- _5 b6 H 光子、中子、质子 5 I0 C* E' l3 q7 h: N+ D0 P3 w* Q
中微子、希格斯粒子……
, a: k4 a# T T! t 人类不断探索
8 j( q, o( S/ C" } j 微观世界中的“无穷小” 4 ?7 E: R" A8 u( [- ^8 ~
通过这种方式
; U) }, J5 n4 [8 x' a 去发掘“无穷大”的宇宙图景
0 y1 c5 x+ q8 g6 A' F/ N0 [; n 过去三十多年来，实验高能物理学家、中国科学院院士王贻芳始终在与“无穷小”的粒子过招。他曾与团队发现了有关中微子新的振荡模式，为人类了解宇宙的形成提供了重要的视角。而今他又带领中科院高能物理所与空间站合作探索宇宙射线，同时推动环形正负电子对撞机实验，力图在中国建设一个全世界都向往的研究高地。
8 x2 }$ o/ ?9 a 在一代代中国实验高能物理学家的共同努力下，中国与国外在高能物理研究上的差距正在缩小。王贻芳希望，未来中国高能物理能够给出有关基础物理更多的答案。 ; Z! q3 `1 e4 R" n* A+ F6 e
, H, m3 s9 D( B& D1 D; C, U/ T; Z
随着物理学家对粒子物理研究的不断深入，关于“物质由什么组成”的谜底一次次刷新着人们的认知。 * O; j7 f" g: D- U: j8 C
中微子是宇宙中最丰富的粒子之一，无处不在，能够以接近光速的速度穿越各种物体。2012年，在大亚湾反应堆中微子实验中，王贻芳与团队发现了有关中微子新的振荡模式。这一研究过程用了十年，被列为当年全球十大科学突破，将帮助人们破解宇宙中“反物质消失之谜”。 ( p; V# r$ j2 J$ M5 f) N
大亚湾反应堆中微子实验是中美合作项目，美方团队负责人的资历比王贻芳更深。在开展实验的过程中，美国能源部曾一度提出要换掉王贻芳。
7 v {! G: r2 ?* y5 N. Y “类似这样的问题经常会遇到。”王贻芳称，高能物理实验组建团队是一个复杂的过程。“他们觉得你这个虽然看起来很好，但根据他的经验，他觉得做不到。我说我肯定做得到。事实上最后我们也做到了。所以说，科学不讲究资历，也不讲究经验，是凭真本事。”
4 o& k% A$ h: }7 Z' W' _8 m 其实，实验物理学家与大众认知中纯粹的科学家不太一样。 " M# u: ]4 p/ n ^2 G7 ^8 B
“除了需要有科学思想，要努力实现科学目标之外，还要能带领团体，兼具管理者、工程师的角色。在实验过程中，会遇到各种各样意想不到的困难，有科学上或技术上的，也有人事上或商业上的。”王贻芳说，这也是他觉得实验物理研究让人着迷的地方。 + }3 N) y1 p- U% D
2012年，欧洲核子研究中心宣布人类找到了希格斯粒子。希格斯粒子可以赋予其他基本粒子质量，是粒子物理学标准模型的基石。而欧洲核子研究中心正是王贻芳初出茅庐时工作的地方。 . s# f3 a$ u4 i; l- j+ F* o
1985年，王贻芳被丁肇中选中赴欧洲核子研究中心研究高能粒子。当时中国与欧洲在高能物理、粒子物理研究方面有天壤之别。王贻芳说，现在中国与欧洲仍有差距，但已没有那么大。“如果我们再奋斗一二十年，应该说这个差距完全可以弥补。”这其中最关键的就是能否做出设备。 & T& @6 S9 r) s, z0 L8 T
“粒子的发现是基于大型的加速器和探测器，我们需要在设备的基础上做高能物理实验，核心的核心，不在最后的数据分析、发表的文章，而在于能否做出设备。”尽管目前这些设备并不是中国设计的，但王贻芳说，我国已经摸到了前沿领域的大门，下一步就是成为主角。
" E6 j( K/ M" A$ ]8 N4 R7 S8 M8 {1 K “过去我们参与人家的发现、利用人家的设备，未来也希望能够作为主人自己设计实验方案、实验设备，以我们为主把实验设备做出来，然后在这个基础上取得重大的发现，这才叫做真正的走在国际的前面。”
$ L( e) N$ `# ^/ ?! d6 } 为什么要建环形正负电子对撞机？ 7 X2 e. R8 W6 G c
从上世纪八十年代中国建造自己的正负电子对撞机开始，在探索“无穷”物质世界的道路上，中国便不再缺席。2023年，江门中微子实验站将开始运行，未来将会与美国DUNE、日本HyperK构成世界三大中微子实验。2025年，位于北京北部的高能同步辐射光源将会投入使用。中国高能物理研究所也正在计划未来建立环形正负电子对撞机。 ; j. g1 A2 r& x: ~ C- X o) a! u) p
环形正负电子对撞机项目投入巨大，一期可能就需要几百亿，对大多数外行人而言，关注焦点似乎都是巨大投入能获得什么成果。“总体来说大家对高能物理还有很多不太了解的地方。” / q" V# X8 q& U. ]5 g, H2 h+ R0 F
王贻芳说，粒子物理学家在未来要去寻找新世界的物理规律，“我们希望通过希格斯粒子研究找到标准模型的破绽，希格斯粒子研究的最佳手段，就是环形正负电子对撞机。但是我们无法向公众，甚至无法向科学界承诺，一定发现一个什么粒子。”王贻芳说，科学如果在开始之前，就承诺一定能发现，那这个发现一定不会那么重大。 1 f0 C- a, z+ X7 _7 W7 x# p9 w+ P) r
“希格斯是苏格兰一所学校的物理学家，他发现了希格斯粒子，获得了诺贝尔奖，这个发现是在欧洲核子中心做的。对于中国来说，需要有一个像欧洲核子中心这样的研究中心。我们需要追求的，不是得到诺贝尔奖，我也无法保证我们得诺贝尔奖，但是我们可以保证，有了这样一个装置以后，我们会成为世界的科学中心和技术中心，会成为大家追求的目标，或者成为大家向往的一个研究的高地。” / L; A, _7 y4 z7 x d/ ~
一代又一代的中国高能物理学家在传承中不断前进。上一代老科学家给王贻芳这一代奠定了北京正负电子对撞机的基础，王贻芳要做的是为下一代奠定基础，他说，当迎来一个很好的转折点和机会的时候如果无所作为，会是我们的严重失职。
- l& h0 I$ l7 ^ “也许很多成果现在还没有得到应用，但我们所做的，是留给未来的礼物。” # @' }+ @" z9 {$ V& _/ t
2028年中国将在空间站上 - e' y5 X: C- D
实施空间宇宙射线实验
% x3 a3 q7 s8 P# X5 X 值得一提的是，王贻芳还在节目中透露，中国在2028年左右，将会把探索宇宙射线的实验装置安装到中国空间站上，用来探究宇宙的诸多奥秘，这将是世界上继AMS（阿尔法磁谱仪计划）以后，最重要的空间宇宙射线实验，简称HERD。
6 \8 C2 E( B6 o( ^ （原标题：中国高能物理研究想真正走在国际前面，最关键的一步是什么？）
: X w, R) K$ D2 W0 P. e9 p 来源： CCTV4 ( Y E: S# c4 {8 [2 h
流程编辑：TF021 ( h9 O2 d" s A
; g( j9 g4 T/ p C) h+ B
. A5 C" w3 b. _3 @1 L& i. V, M% f4 K2 I1 b
& E. p$ y0 F" M' { R( j" M# C: I4 o) P; v
& }5 X2 f4 m) q1 _! B
" W3 n: h, l- }4 z* s; G2 l; L* l
5 c3 W5 [& U, [: ]: o0 j; M
! _- }8 ?0 y' z# P, D
6 {) m$ y: t3 D9 C4 f& |4 N- u- O. Q$ |
( `* s$ _1 }4 ] p3 F7 H0 r X; W; T5 t- X8 T: x3 Z
* N' W" E# u% `4 G( Y4 e: ^
" K/ W: _) u: z1 c( `, C# ^3 Z
1 W# |+ [2 ^3 x2 A' V. S
" u7 \' ]& R" }% m2 Z
4 {1 z# i# w( D4 [/ q8 g7 Y( O! A5 Z# y; j4 H
: N2 z" Q' V2 N" }) I
- v r; B8 O5 \- R' H0 `
, Y( z2 Z7 ^& \6 d1 g3 S) X& z; [9 I2 v6 N6 c N. d$ T1 }% W: I
1 p0 v; v4 @" v+ f
9 S6 b6 _3 D+ h0 {! K! _5 A
2 z x* B4 w% o' T/ u ?0 ^& o7 Q. c& T& |# A/ n& I
4 h$ R6 C7 s* A4 L. G; z: J( J
6 d' ^1 v" @5 Q" ]8 W! {' f- D/ W# W+ d2 C
$ |) u2 F. r# Q8 O' Q8 W
# A- q5 ]% n1 M
& \6 G. P; P- u( q
( u' z( ^8 g- F/ V8 V 海量资讯、精准解读，尽在新浪财经APP
8 Y7 {, P1 ?( j% \9 ` X$ W
8 x: j: f7 S. ]) Q" b! K( E
' T& _2 F6 c! [" g& J+ K% k- D
& R+ t. _1 V2 d) _4 W, m+ s4 T) V% r
5 I' c5 y0 Y% f& r
, \1 G- M$ T4 g3 ^) {- g
" U% i! o% T/ ~2 [0 w0 d5 y& l; ~0 N& h; X' B; i
* v- ]0 d+ `: Q; v( C+ B- B
0 x# a" L1 Y7 c; ^8 d5 w: U" Z
1 A7 i+ c. \& i
`, \6 f: V0 l, p
& s: h. X0 ^" q7 y w
( C. w$ |- q+ {' a+ G | 
