「他們可以主持最前沿的實驗物理研究」—新聞—科學網

2020-11-21 科學網
「他們可以主持最前沿的實驗物理研究」
——丁肇中談與國內科學家合作40年體會

 

特意花費多日逐字逐句把英文幻燈片改成中文,一個多小時的報告堅持用中文來講,而且拒絕了工作人員搬到身後的椅子。他說:「也許我該試著說說中文。」

11月7日,83歲的美籍物理學家、諾貝爾物理學獎獲得者丁肇中在中國科學院前沿科學國際戰略研討會上,回顧了40年來與中國科學家合作的物理學研究成果。

「中國有很多世界一流的實驗物理科學家。他們有想像力、有發展新技術及領導國際合作的經驗和能力。他們可以主持最前沿的實驗物理研究,繼續為人類知識作出重要貢獻。」丁肇中談及他與中國科學家合作40年的體會時說。

從膠子到電子和夸克

發現膠子,是丁肇中與中國科學家的第一項合作成果。丁肇中介紹,宇宙中存在引力、電弱力和強力,強力由膠子傳輸。

1977年8月,剛剛恢復工作的鄧小平建議,每年派10位科學家參加丁肇中團隊的工作。當時,丁肇中正在位於德國的佩特拉(PETRA)正負電子對撞機上開展MARK-J實驗。

1978年,第一批中國科學家由科院高能物理所唐孝威研究員帶隊加入實驗組。「從那時至今,許多中國科學家參加我的團隊,並作出了世界公認的貢獻。」丁肇中說。

丁肇中介紹,1979年,美國《紐約時報》頭版報導了丁肇中團隊發現膠子的消息。其中特別提到:「27名中國科學家參加了這次試驗,在有關核粒子的國際合作研究項目史上,這是第一次,也是中國的一大貢獻。」

這次合作被稱為「中國科技界改革開放具有裡程碑意義的事件」。之後不久,丁肇中開啟與中國科學家的第二次合作——歐洲核子研究中心的L3實驗。

自1982年至2003年開展的L3實驗,目標是尋找宇宙中最基本的粒子,並為這些問題探求答案:有多少種電子?電子有多大?電子能不能再分成更小的粒子?有多少種夸克?夸克有多大?夸克能不能再分成更小的粒子?

「L3實驗是由美國、蘇聯、中國、歐洲等19個國家和地區約600名科學家共同參加的大型國際合作實驗。」丁肇中說, L3實驗產生了一系列新發現,共發表300篇文章,有300人獲得博士學位。

談及中國科學家在L3實驗中扮演的角色,丁肇中介紹,L3實驗需要12噸鍺酸鉍晶體,但當時這種晶體的全球年產量只有4公斤。科院上海矽酸鹽所生產的鍺酸鉍晶體為這項實驗幫了大忙。此外,來自科院高能物理所的陳和生、王貽芳等多位科研人員,對L3實驗數據分析也作出重要貢獻。

在遙遠太空研究宇宙線

運行在國際空間站上的阿爾法磁譜儀(AMS),被美國媒體稱為「國際空間站皇冠上的明珠」,這是丁肇中與中國科學家合作的第3個實驗。

丁肇中介紹,2011年5月,AMS搭載「奮進」號升空,並被安裝在國際空間站上。AMS重達7.5噸,是唯一的空間大型磁譜儀。

「AMS是美國、中國、俄羅斯、芬蘭、法國、德國、義大利、瑞士等16個國家和地區在空間開展的合作,有60個大學和研究所、600位科學家參與。」丁肇中說。

8年來,AMS收集了1470億個宇宙線數據,能量高達萬億電子伏。這一實驗發現,所有的宇宙線實驗結果都與現有理論不符合。

尤為重要的是,AMS實驗還發現,高能正電子宇宙線主要來自於脈衝星或者暗物質。目前高能時統計誤差較大,還不能確定暗物質來源。

丁肇中介紹,在2028年國際空間站退役之前,AMS將持續收集宇宙線數據以降低誤差,屆時會確定正電子超出是否來自暗物質。其間AMS還要解決另外一個基本問題——認識重質量反物質的起源。這些研究將會拓展甚至改變人類對宇宙的認識。

「中國科學家對AMS製造、測試和數據分析作出了非常重要的貢獻。」丁肇中評價說。據了解,AMS探測器的「核心」——永磁鐵就由科院電工所、科院高能物理所和中國運載火箭研究院共同研製。

AMS的所有實驗結果都發表在《物理評論快報》期刊上。2017年,第一篇AMS論文入選《物理評論快報》編輯推薦十年回顧紀念刊,同樣入選的還有第117號元素的發現,人類首次探測到引力波等。丁肇中提到,來自科院高能物理研究所李祖豪團隊對這篇論文作出重要貢獻。

「過去40年,有很多優秀的中國科學家和我合作,他們對實驗作出重要的貢獻。每個實驗,都自己發展新的儀器,使實驗成功;實驗的結果,改變了對宇宙的認知。」丁肇中總結說。

 

特別聲明:本文轉載僅僅是出於傳播信息的需要,並不意味著代表本網站觀點或證實其內容的真實性;如其他媒體、網站或個人從本網站轉載使用,須保留本網站註明的「來源」,並自負版權等法律責任;作者如果不希望被轉載或者聯繫轉載稿費等事宜,請與我們接洽。

相關焦點

  • 【科技日報】「他們可以主持最前沿的實驗物理研究」
    11月7日,83歲的美籍物理學家、諾貝爾物理學獎獲得者丁肇中在中國科學院前沿科學國際戰略研討會上,回顧了40年來與中國科學家合作的物理學研究成果。  「中國有很多世界一流的實驗物理科學家。他們有想像力、有發展新技術及領導國際合作的經驗和能力。他們可以主持最前沿的實驗物理研究,繼續為人類知識作出重要貢獻。」丁肇中談及他與中國科學家合作40年的體會時說。
  • 他們如何發現「最重」反粒子—新聞—科學網
    馬餘剛告訴《中國科學報》記者,之前兩位分別是2001年由上海應用物理研究所沈文慶院士領銜的「重離子核反應的集體效應和奇異核產生及其性質研究」,獲國家自然科學二等獎(當時馬餘剛是第二完成人);2007年度由中科院近代物理研究所主持完成的「中重缺中子區近滴線新核素合成及核結構實驗研究」 獲國家自然科學二等獎。 這之後的近十年時間內,整個核物理領域在國家獎上的獲獎狀態一直是空白。
  • 第十三屆北京市大學生物理實驗競賽舉行—新聞—科學網
    11月22日,由北京市教育委員會主辦、北京交通大學承辦的第十三屆北京市大學生物理實驗競賽在北京交通大學成功舉行。
  • 聚焦中微子-新聞專題-科學網
    此次發現加速了中微子物理理論研究的進展,成為了中國物理學史上新的裡程碑式發現,可以說為中微子研究開啟了新的時代。高能物理研究所不僅在中微子實驗領域成績驕人,在中微子理論研究領域也表現出眾。大亞灣實驗項目的啟動和成功使得高能物理研究所的中微子研究更具資源優勢。中國科學院理論物理研究所的中微子研究組也從1996年開始研究中微子振蕩並建立相關的新物理理論模型。
  • 北京高精尖論壇聚焦材料基因工程—新聞—科學網
    論壇上,專家學者們分享了新材料領域前沿研究成果,探討了材料基因工程新理論、新方法和新應用,共同致力推動新材料研發和產業發展。 北京科技大學校長楊仁樹表示,新材料是國家經濟建設的物質基礎。近年來,我國在新材料領域厚積薄發,部分領域已達到國際領先水平。
  • 中國粒子物理理論界的一面旗幟—新聞—科學網
    ——追憶中國科學院院士、著名理論物理學家戴元本
  • 潘建偉團隊:做世界「最牛」的量子研究—新聞—科學網
    潘建偉想了想,很肯定地回答:「肯定牛,是世界上最牛的,至少是之一。」 帶著這樣的信念,他們在合肥大蜀山山頂開始了第一個實驗,於2005年實現了13公裡的量子糾纏分發。這個傳輸距離超過了大氣層的等效厚度,從而證實了遠距離自由空間量子通信的可行性。 2009年,團隊在青海湖開展百公裡量子糾纏分發實驗。
  • 訪王貽芳:打造國際領先的高能物理研究基地—新聞—科學網
    更遠的未來是環形對撞機 如今隨著大亞灣中微子實驗獲得基礎物理突破獎,更印證了高能所在粒子物理研究上的不俗實力,高能所三個重大突破之一的粒子物理研究已基本塵埃落定。「預研要解決一些關鍵的技術問題,通過這些關鍵技術的研究,我們一方面可以在技術上提高一大步,達到國際先進水平;另一方面可以作出整個加速器建設的具體實施方案,同時造價也會更加清楚。」他強調,「每一代加速器都會在原有裝置的基礎上前進一大步,我們要在歐洲核子中心有關裝置的基礎上改進提高。我們不會複製別人,在建設完成後要能夠在科學上和相關技術上領先別人至少30年。」
  • LHCb實驗首次發現雙粲重子—新聞—科學網
    北京時間7月6日,歐洲核子研究中心(CERN)大型強子對撞機(LHC)上的LHCb實驗組宣布發現雙粲重子,歐洲核子研究中心專門對該研究成果進行了新聞發布
  • 超對稱唯象學研究獲進展—新聞—科學網
    近些年來,該校粒子物理團隊在超對稱唯象學方向進行了深入的研究。該團隊在相關超對稱模型上,系統研究了希格斯物理、夸克物理、中微子物理、暗物質及輕子味道破壞等粒子物理唯象學。 在新的局域規範群拓展下的超對稱模型研究中,該團隊計算了標量中微子作為暗物質候選者的殘留密度及其與核子的散射截面。
  • 【光物理前沿6】超快光學研究前沿
    》所作序超快光學是瞬態光學的最前沿部分。超快現象研究的需求帶動了超快光學的發展,超快光學的進步又促進了超快現象研究範圍的擴展和深度的提升。談及超快光學,我們就不得不提到條紋相機,因為它的出現大大促進了脈衝雷射技術和超快現象研究的進展。條紋相機是一種以時間坐標為橫軸而以任一可以轉化為一維光學圖像的物理量為縱軸的掃描式高速攝影機,因所得結果為一寬度與光密度隨時間變化的條紋而得名。
  • 大連光源發現最小水滴—新聞—科學網
    >團隊,以及清華大學教授李雋研究團隊在由五個水分子組成的水團簇中發現了三維立體結構的存在,證明最小的水滴是由五個水分子組成的水團簇。這是《科學》雜誌在創刊125周年特刊中提出的125個最具挑戰性的科學問題之一。 水不是以單一水分子的形式存在的,而是由若干水分子通過氫鍵作用聚合在一起,形成水分子簇,俗稱水團簇。
  • 中國科學家評述趨近絕對零度的量子共振—新聞—科學網
    量子散射共振的研究是物理與化學學科的前沿交叉方向。從化學學科出發被稱為分子反應動力學。
  • ...重大科技基礎設施「極深地下極低輻射本底前沿物理實驗設施」啟動
    「極深地下極低輻射本底前沿物理實驗設施」項目面向超越當前粒子物理標準模型的新粒子和新物理的重大基礎前沿研究,開展暗物質直接探測實驗、無中微子雙貝塔衰變實驗,以及核天體物理領域關鍵核素合成過程和恆星演化等基礎科學前沿研究,探究極深地下近零宇宙射線本底條件下各類基礎前沿領域探測新機理、新方法、新技術,發展極低輻射本底屏蔽新方法與新技術,為我國粒子物理和核物理領域的重大基礎前沿物理問題研究提供平臺支撐
  • 多名科學家寄語中國科學報和科學網—新聞—科學網
    ◆何毓琦(中國科學院外籍院士) 自2007年起,作為科學網的一名博主,我已經深深感受到了世界舞臺上中國科學技術時代的到來。在《中國科學報》創刊六十年之際,我願送上我最美好的祝福。《中國科學報》在過去的一甲子,報導了最前沿的醫學科學,推動了醫學科學的發展。祝願《中國科學報》繼往開來,再創輝煌,共同助力健康中國!
  • 首屆全國基礎醫學前沿創新研究生論壇舉辦—新聞—科學網
    近日,首屆全國基礎醫學前沿創新研究生論壇在中科院微生物所舉辦。
  • 國家重大科技基礎設施「極深地下極低輻射本底前沿物理實驗設施...
    國家重大科技基礎設施「極深地下極低輻射本底前沿物理實驗設施」工程領導小組第一次會議在清華大學舉行清華新聞網1月8日電(記者 曲田 攝影 李派)1月7日上午,國家重大科技基礎設施「極深地下極低輻射本底前沿物理實驗設施」(以下簡稱「錦屏大設施」)工程領導小組第一次會議在主樓接待廳舉行
  • 文小剛:量子革命是最不可思議的物理革命—新聞—科學網
    7月23日,文小剛(文小剛科學網博客地址:http://blog.sciencenet.cn/u/xgwen)做客中國科學院物理研究所,帶來了一場題為《物理的新革命——量子信息:物質和相互作用的起源》科普報告。 世界絢麗多彩,物質性質各有不同,它們從何而來?我們如何認識它們?
  • 中國科學家破解光合作用最重要「超分子機器」—新聞—科學網
    其中,「光系統II」位於最上遊,極其重要,其結構解析的難度非常大。 5月20日,中國科學院生物物理研究所在北京召開新聞發布會宣布,該所柳振峰研究組、章新政研究組與常文瑞-李梅研究組通力合作,首次解析了菠菜光系統II-捕光複合物II超級膜蛋白複合體(PSII-LHCII supercomplex)的高精度三維結構。
  • 中山大學製備出國際上最亮的軌道角動量單光子源—新聞—科學網
    記者從中山大學獲悉,該校物理學院教授王雪華、劉進團隊製備出國際上最亮的軌道角動量單光子源。