A股5家上市險(xiǎn)企去年保費(fèi)收入增長(zhǎng)0.03% 行業(yè)整體增速放緩
2019-05-22 14:34:28
超高能研究必須對(duì)撞 在億萬(wàn)粒子中找不同
2019-05-22 14:34:28 來(lái)源: 科技日?qǐng)?bào)
天安門(mén)廣場(chǎng)向西約15公里，形似一只羽毛球拍的北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)大部分結(jié)構(gòu)由北向南臥在地下，它由一臺(tái)長(zhǎng)202米的直線加速器、一組共200米長(zhǎng)的束流輸運(yùn)線、一臺(tái)周長(zhǎng)240米的儲(chǔ)存環(huán)加速器、一座高6米重700噸的大型探測(cè)器“北京譜儀”和14個(gè)同步輻射實(shí)驗(yàn)站等組成。
除了2004年至2008年進(jìn)行的重大改造工程以及每年的檢修時(shí)間，在這個(gè)地下的龐然大物里，正負(fù)電子幾乎一刻不停地對(duì)撞，產(chǎn)生各種粒子事例，由布設(shè)在對(duì)撞區(qū)周?chē)淖V儀捕捉，再由科學(xué)家初選出事例、進(jìn)行物理分析。
進(jìn)入中科院高能物理所44年，張闖幾乎參與了北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)及其重大改造工程的全過(guò)程。“在世界上最權(quán)威的粒子數(shù)據(jù)表上，北京譜儀測(cè)量的數(shù)據(jù)超過(guò)1000項(xiàng)，每一項(xiàng)數(shù)據(jù)就是一項(xiàng)成果。可以說(shuō)，粲物理領(lǐng)域的絕大多數(shù)精確測(cè)量都是北京譜儀合作組完成的。”張闖很驕傲，他和他的同行，見(jiàn)證了北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)成就的粲物理領(lǐng)域30年領(lǐng)先。
超高能研究必須對(duì)撞
高能物理所研究員、北京譜儀III發(fā)言人苑長(zhǎng)征介紹說(shuō)，北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)是一臺(tái)高能加速器，它提供的正負(fù)電子束流主要做兩件事：一是高能物理實(shí)驗(yàn)，即北京譜儀實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)出了一系列重大成果;二是同步輻射應(yīng)用研究，也就是利用對(duì)撞時(shí)產(chǎn)生的同步輻射光供諸多學(xué)科領(lǐng)域開(kāi)展研究，每年有大約500多個(gè)實(shí)驗(yàn)在這里完成。
張闖研究員展示了一張漫畫(huà)，兩只小松鼠站在機(jī)器的兩頭，手中各拿著一個(gè)核桃，“把核桃往地上扔可能打不開(kāi)，但讓兩個(gè)核桃高速對(duì)撞可能就能撞開(kāi)。我們實(shí)際上就是要把粒子對(duì)撞打開(kāi)，看里面是什么東西。速度越快、撞得越碎，越可能有所發(fā)現(xiàn)。”他用這個(gè)例子解釋了“為什么要對(duì)撞”。
“如果不對(duì)撞，而是用電子束打靜止靶，產(chǎn)生的有效的相互作用能量要小得多。1954年，著名的物理學(xué)家費(fèi)米提出建造質(zhì)心能量為3TeV的高能加速器，按當(dāng)時(shí)的技術(shù)，采用打靜止靶的方案，需要加速器的半徑達(dá)到8000公里，比地球還要大;而歐洲強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的半徑只有4.3公里，就達(dá)到了13TeV的質(zhì)心能量，所以超高能研究一定要讓兩個(gè)束流進(jìn)行對(duì)撞。”張闖說(shuō)，但是束流對(duì)撞要求粒子多、截面積小、頻率高，才能獲得足夠高的對(duì)撞亮度，因此難度也大得多。
“正負(fù)電子不斷對(duì)撞，科學(xué)家獲取分析對(duì)撞產(chǎn)生的大量事例，看其中是否可能有一些稀有現(xiàn)象，披沙揀金一般，各種新粒子都是這樣現(xiàn)身的。”張闖說(shuō)。
在億萬(wàn)粒子中找不同
在粲物理領(lǐng)域，絕大多數(shù)精確測(cè)量都是北京譜儀合作組完成的。
這來(lái)源于北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的卓越性能。“1988年10月16日對(duì)撞成功，運(yùn)行30多年。對(duì)撞機(jī)是經(jīng)過(guò)幾代人的努力做出來(lái)的，我們這一代曾面臨康奈爾大學(xué)的挑戰(zhàn)，對(duì)方把能量降下來(lái)和我們競(jìng)爭(zhēng)，一時(shí)間超過(guò)了我們，我們做了重大改造，在世界同類(lèi)型裝置中繼續(xù)保持領(lǐng)先地位。”張闖說(shuō)。2004年改造以前，對(duì)撞機(jī)以一對(duì)束團(tuán)，每秒對(duì)撞約一百萬(wàn)次，2008年完成改造后，它成為目前的雙環(huán)結(jié)構(gòu)，約100個(gè)束團(tuán)，每秒對(duì)撞約一億次，加上其他性能的提升，亮度比改造前提高了100倍。
在粒子物理領(lǐng)域存在三個(gè)研究前沿，分別是高能量前沿、高強(qiáng)度前沿、宇宙學(xué)前沿，北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)處于高強(qiáng)度前沿，另外兩端分別有大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC)、國(guó)際直線對(duì)撞機(jī)(ILC)、未來(lái)環(huán)形對(duì)撞機(jī)(CEPC和FCC)等和高山宇宙線、空間探測(cè)器、望遠(yuǎn)鏡等。
站在極廣大和極幽微的端點(diǎn)，物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究尺度不同。張闖的講述中，在20世紀(jì)初，人類(lèi)認(rèn)識(shí)的世界小到10的-10次方米的原子，大到10的11次方米遠(yuǎn)的行星。到1930年代，這個(gè)范圍擴(kuò)大到原子核和恒星。到了2000年，依托大科學(xué)裝置，人類(lèi)的視野深入到10的-18次方米的夸克、擴(kuò)展到10的25次方米遠(yuǎn)的浩瀚太空。對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索是人類(lèi)一步步走出洞穴的過(guò)程。
令人驚喜的是，接受采訪時(shí)，苑長(zhǎng)征表示最近有一個(gè)重要發(fā)現(xiàn)：北京譜儀Ⅲ合作組(BESⅢ合作組)發(fā)現(xiàn)正負(fù)電子對(duì)撞中蘭布達(dá)超子存在橫向極化，合作組利用2009年和2012年采集的13億粲偶素?cái)?shù)據(jù)，選出了純度高、質(zhì)量好的42萬(wàn)事例，發(fā)現(xiàn)由此產(chǎn)生的蘭布達(dá)超子存在高達(dá)25%的橫向極化。這項(xiàng)成果剛在英國(guó)《自然·物理》雜志刊出。
為牽頭大科學(xué)計(jì)劃樹(shù)立規(guī)范
張闖打開(kāi)電腦，進(jìn)入對(duì)撞機(jī)的顯示頁(yè)面，屏幕上兩條曲線沿時(shí)間軸向前推移，一條代表正電子流強(qiáng)的紅線，一條代表負(fù)電子流強(qiáng)的藍(lán)線，高點(diǎn)約在600毫安，大概一小時(shí)后，兩條線勻速降至低點(diǎn)，約450毫安，這代表粒子數(shù)量越來(lái)越少，控制室的工作人員操作按鍵，注入正負(fù)電子，曲線抬頭，繼續(xù)每秒一億次的對(duì)撞。
來(lái)自全世界14個(gè)國(guó)家、64所研究機(jī)構(gòu)的400多名科學(xué)家，每天都可以在世界各地點(diǎn)開(kāi)這個(gè)頁(yè)面，看到兩條曲線。
“從1989年開(kāi)始實(shí)驗(yàn)起，就建立起北京譜儀合作組，這個(gè)合作組三十年來(lái)一直在一起做實(shí)驗(yàn)，是很不容易的。”張闖說(shuō)，這套由中國(guó)牽頭的國(guó)際重大科學(xué)裝置的合作規(guī)則，也是北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的寶貴經(jīng)驗(yàn)，為后來(lái)者做出示范。
它將來(lái)會(huì)不會(huì)壽終正寢?張闖很坦然：我們的優(yōu)勢(shì)還會(huì)保持十年以上，這十年要繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)，比如繼續(xù)研究輕強(qiáng)子譜和新強(qiáng)子態(tài)等，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，看是否需要進(jìn)一步提高性能。
近幾年，關(guān)于中國(guó)是否要建造環(huán)形正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)(CEPC)的爭(zhēng)論持續(xù)進(jìn)行。去年底，兩卷本的環(huán)形正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)《CEPC概念設(shè)計(jì)報(bào)告》正式發(fā)布。前幾天楊振寧在公開(kāi)演講中重申反對(duì)建設(shè)的觀點(diǎn)，再次將爭(zhēng)論擺上臺(tái)面。
“有爭(zhēng)論很正常。”張闖不假思索，“但科學(xué)研究會(huì)找到自己的方向，比如我們的對(duì)撞機(jī)繼續(xù)向前走，有需要可能再改造。如果暫時(shí)不能做高能量前沿，還可以做高強(qiáng)度前沿。如果因?yàn)榻?jīng)費(fèi)或者技術(shù)原因不能做，可以等將來(lái)成熟了再做。”
“但最好能盡快挺進(jìn)高能量前沿。”他補(bǔ)充。較量不可避免，“除了歐洲的FCC，日本還可能要做ILC，國(guó)際上既有合作、也有競(jìng)爭(zhēng)。當(dāng)然，希望下一代最強(qiáng)對(duì)撞機(jī)依然在中國(guó)。”張闖笑說(shuō)。
關(guān)鍵詞： 超高能研究
您可能也感興趣:
今日熱點(diǎn)
為您推薦
8家險(xiǎn)企股權(quán)被掛牌轉(zhuǎn)讓?zhuān)瑸楹坞U(xiǎn)企股權(quán)不再被追捧？
2019-05-22 14:34:28
深圳最低工資標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整為2360元/月 失業(yè)保險(xiǎn)金為2124元/月
2019-05-22 14:34:28
遼寧實(shí)施失業(yè)保險(xiǎn)省級(jí)統(tǒng)籌 對(duì)缺口核定等作出詳細(xì)規(guī)定
2019-05-22 14:34:28
更多
- 重慶：激發(fā)人才創(chuàng)新活力，到2025年創(chuàng)新要素活躍度顯著增強(qiáng)
- 西寧加快知識(shí)產(chǎn)權(quán)強(qiáng)市建設(shè)步伐 去年兌現(xiàn)資助資金200萬(wàn)元
- 無(wú)錫錫山區(qū)全面啟動(dòng)實(shí)施“雙招雙引” 引進(jìn)高端創(chuàng)新資源
- 重慶巴南區(qū)落實(shí)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略 以科技創(chuàng)新引領(lǐng)五大產(chǎn)業(yè)集...
- 朝陽(yáng)北票經(jīng)開(kāi)區(qū)加快推進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展 推動(dòng)體制機(jī)制創(chuàng)新
- 湖北省先進(jìn)低碳冶金產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)合體組建 打造五千億級(jí)產(chǎn)...
- 重慶渝北將優(yōu)化創(chuàng)新生態(tài)環(huán)境 培育打造一批引領(lǐng)型的科創(chuàng)載體
- 南昌經(jīng)開(kāi)區(qū)高度重視科創(chuàng)平臺(tái)的建設(shè)工作 大力引進(jìn)各類(lèi)創(chuàng)新創(chuàng)...
更多
- 山東抓投資抓項(xiàng)目 新興領(lǐng)域投資規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大
- 2021年各地引資成績(jī)單亮眼 迸發(fā)出巨大經(jīng)濟(jì)活力
- 多地重大項(xiàng)目投資規(guī)模力度明顯加大 新基建項(xiàng)目成重要發(fā)力點(diǎn)
- 年內(nèi)湖北新開(kāi)工城建項(xiàng)目160個(gè) 集中在道路交通等方面
- 去年我國(guó)對(duì)外投資合作平穩(wěn)發(fā)展 境外經(jīng)貿(mào)合作區(qū)建設(shè)成效顯著
- 荊州集中簽約39個(gè)項(xiàng)目 重點(diǎn)涵蓋高端裝備制造、電子信息等領(lǐng)域
- 廣東打出一系列穩(wěn)外貿(mào)政策“組合拳” 外貿(mào)逆勢(shì)創(chuàng)新高
- 蘭州新區(qū)再獲“最具投資吸引力新區(qū)” 去年新增市場(chǎng)主體5427戶
排行
最近更新
- 江蘇發(fā)布重大項(xiàng)目清單 增資擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目明顯增多
- 山東抓投資抓項(xiàng)目 新興領(lǐng)域投資規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大
- Gucci在2月將投放 10 個(gè)“SuperGucci”NFT
- 美國(guó)銀行：美國(guó)CBDC將保持美元作為世界儲(chǔ)備貨幣的地位
- 美股三大指數(shù)尾盤(pán)集體轉(zhuǎn)漲
- 光伏發(fā)電概念股有哪些？光伏發(fā)電概念龍頭股一覽
- The new iPad屏幕對(duì)比評(píng)測(cè)
- 電源接通延時(shí)器
- 汽車(chē)電子穩(wěn)定系統(tǒng)（ESP）詳解
- 聯(lián)想B520一體機(jī)拆解
- 焦炭相關(guān)股票有哪些？焦炭概念股票龍頭一覽
- 增強(qiáng)信號(hào) 3G無(wú)線上網(wǎng)卡改裝拆解全攻略
- 盤(pán)點(diǎn)全球五大智能手機(jī)生產(chǎn)商 華為聯(lián)想入圍
- 三星新平板 Galaxy Note 10.1全拆解
- 智能監(jiān)控防盜報(bào)警系統(tǒng)
- 格力電器未來(lái)三年股東回報(bào)規(guī)劃：每年累計(jì)分紅不低于當(dāng)年凈利潤(rùn)50%
- 消息稱(chēng)京東科技計(jì)劃2022年在港IPO，募資10億至20億美元
- 恒大集團(tuán)：呼吁境外債權(quán)人不采取任何激進(jìn)的法律行動(dòng)
- 海航董事長(zhǎng)劉璐因個(gè)人原因辭職，在海航已近28年
- 青青稞酒預(yù)計(jì)2021年?duì)I收增長(zhǎng)30%-40%，四季度凈虧損超1500萬(wàn)
- 2022年在港上市募資10億美元？京東科技：不予置評(píng)
- 財(cái)政部修訂出臺(tái)《財(cái)政行政處罰聽(tīng)證實(shí)施辦法》
- 賣(mài)房子需要交什么稅？賣(mài)房子必須攜帶哪些證件？
- 醫(yī)保卡的使用范圍有哪些？補(bǔ)牙可以使用醫(yī)保報(bào)銷(xiāo)嗎？
- 小產(chǎn)權(quán)房能過(guò)戶嗎？購(gòu)買(mǎi)小產(chǎn)權(quán)房有什么風(fēng)險(xiǎn)？
- 奕東電子的實(shí)際控制人是誰(shuí)？奕東電子股票上市了嗎？
- 百合股份是一家什么公司？百合股份的股票何時(shí)上市？
- 浙江：爭(zhēng)取實(shí)施數(shù)字人民幣試點(diǎn)
- 支付寶被盜刷后該怎么辦？理賠流程有哪些？
- 春節(jié)假期港股休市時(shí)間是如何安排的？何時(shí)恢復(fù)交易？
今日要聞
- 山東抓投資抓項(xiàng)目 新興領(lǐng)域投資規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大
- Gucci在2月將投放 10 個(gè)“SuperGucci”NFT
- 美國(guó)銀行：美國(guó)CBDC將保持美元作為世界儲(chǔ)備貨幣的地位
- 美股三大指數(shù)尾盤(pán)集體轉(zhuǎn)漲
- The new iPad屏幕對(duì)比評(píng)測(cè)
- 電源接通延時(shí)器
- 汽車(chē)電子穩(wěn)定系統(tǒng)（ESP）詳解
- 聯(lián)想B520一體機(jī)拆解
- 增強(qiáng)信號(hào) 3G無(wú)線上網(wǎng)卡改裝拆解全攻略
- 盤(pán)點(diǎn)全球五大智能手機(jī)生產(chǎn)商 華為聯(lián)想入圍