|
5 @4 j8 g! z# `+ x1 u0 P
宇宙中的物质从何而来 $ g. R4 B' B }" y- e, r2 m, \; s
物质构成最基本的要素是什么 3 I# ~2 @1 e* `2 w
光子、中子、质子
9 r* w8 T" r0 _0 w7 }! x) | 中微子、希格斯粒子……
9 a* R# O: |. u5 U7 H, T. o. f 人类不断探索
! ]8 p$ m; U3 D. `2 I0 { 微观世界中的“无穷小” , h, A4 e5 Q7 m0 `: x' q
通过这种方式
" q; _( \& j( Q! E 去发掘“无穷大”的宇宙图景
# w7 m6 T, w3 w3 v1 j7 p! x/ k 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。 n* n% ?$ @8 Q, r3 ~, G+ d n1 Y
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。
1 {' f& A9 v# v% q8 g' l2 a+ v" E/ v " K; p# y; B7 {% Z; h" U# G; F+ p
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。
+ p, W9 D! x( H+ k2 s, {7 b 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”。 , v7 J8 P: E/ V8 _* _ G" U
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。 4 U9 e3 ] t5 `1 A- o% s/ ~
“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。” . W' N5 v' E8 L1 I
其实，实验物理学家与大众认知中纯粹的科学家不太一样。
4 f/ Q9 a3 F, y' ?4 ?. X7 {8 Y “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。 $ m& ]# i6 N# \7 g1 ^) c
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。
# o/ g @$ `/ {' A+ @2 l6 U( P) U 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。
, r. |3 U7 h8 N& Q' t; y$ _ “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。
2 d; K% E& |* \5 V* q0 |% 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。”
' n' Y, R( I8 n* n( N/ b 为什么要建环形正负电子对撞机？
* ^! w# a7 E, P8 Q 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。 6 u: N# N/ @7 p1 q+ p! a
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。” 6 z& w8 q0 ^0 v1 N
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 r* F) Y5 ?, s “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。”
4 E# H% Y# T# b7 V: Q 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。
- C( q- Q4 p" i3 Z8 |# q3 | “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。”
: G4 _ |3 K2 d4 l) s 2028年中国将在空间站上
2 `3 [. [( S# v/ L/ J+ E! m# h& \1 m 实施空间宇宙射线实验
9 m. @9 x' ?( }. l 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。
0 x1 s" v: f! [3 q" O! U （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？） : V2 l8 |& H6 X$ y3 z: J
来源： CCTV4 1 z' n- D9 [$ @, P) r
流程编辑：TF021
: K, k% I7 l" O$ W( k . l2 x6 s- f! O- B7 o, g* I' ~
0 ?# i) y8 h# E1 e" O6 N
9 q4 M4 r7 q1 D" U! U9 t3 h2 t \$ ^% O( K7 X8 x
- g" E# {: x, R b
9 P' G7 M A6 f8 b. q) K% T6 H8 w; ?# ?, h4 D& a1 N1 E" l. U) N
' `: h* [( g, G- } Z0 q8 J
! j* M. `+ a% q$ A; V; D/ g
. ~7 A% D- b' b5 `
4 k9 Z$ w/ j. }& s$ ~; ?! @9 C6 b6 | C
7 H( v1 w5 e$ q0 t# n9 {4 l' F$ n
! O! D, s/ K! y% Q% @9 i, Q" l& D
9 ^. c* {2 o5 A) O( \/ S# F- x* A. \8 ]( O8 L; p/ y$ V# `5 q
1 U# d5 L2 b3 g( r: C% p6 e6 h
6 T( T0 V3 M: i, w! Q1 V1 `' m0 X4 ]4 p/ \
2 e% p2 O( n- t5 m" L5 g
/ T! W% M( J7 R+ i, o/ d5 ]! A% `
: H- C M* K. e g
; X& |0 B3 ]# B+ `1 ]& W
( d9 d: b8 C5 K" n
- Q; v. B, g; A3 E1 Z6 s' {
~! ?: g# K) d6 J- V
* b9 ?- U( K8 O; Q& j6 {. `/ U; M; }) b
! ^9 ^6 m6 q) y O4 [# x- c4 N8 ?
- l, [7 T" K# x% v& N3 |, M: P, S& x3 c; N. R
* q: t" w: x9 ?$ @; X+ B1 L2 C
, }! G, H4 s" J0 O& n
$ J, M$ G0 |' d ? j4 ` 海量资讯、精准解读，尽在新浪财经APP
0 x$ b- }) |) q1 Z6 `1 ^
6 R9 w' e- Q* `" P0 E8 a
$ _9 m$ z1 C. E; R
$ }; s# ?$ F& C0 Z9 F4 Q" w: o8 a: U& B2 } s, e! ]$ j' u( E1 h" n
2 q* Z6 _% @: p, K$ A
5 G4 c/ D% ~! p* C
2 `5 l% l7 d0 F) }! O/ r+ \6 r7 q: Z. a" l' O" D! g$ S
* s$ l X0 T. z2 y1 s# `* m
( U+ r" a1 ~; i2 B) U9 [
, h; ~" }7 ~6 w; Z7 V6 m3 P
7 I9 _2 }% X% {; x
# J! I7 m0 K: }2 K4 {+ G1 w1 m$ {+ @
% C' G- _* Q( ?' V2 Y. _ d | 
