来源:科技日报 (作者:刘园园)
2019年11月7日,83岁的美籍物理学家、诺贝尔物理学奖获得者丁肇中在中国科学院前沿科学国际战略研讨会上,回顾了40年来与中国科学家合作的物理学研究成果。
丁肇中在谈及他与中国科学家合作40年的体会时说, 发现胶子,是他与中国科学家的第一项合作成果。
宇宙中存在引力、电弱力和强力,强力由胶子传输。
1977年8月,丁肇中正在位于德国的佩特拉(PETRA)正负电子对撞机上开展MARK-J实验。这一年,第一批中国科学家由中科院高能物理所唐孝威研究员带队加入实验组。“从那时至今,许多中国科学家参加我的团队,并作出了世界公认的贡献。”1979年丁肇中团队发现胶子,《纽约时报》的报道特别提到:“27名中国科学家参加了这次试验,在有关核粒子的国际合作研究项目史上,这是第一次,也是中国的一大贡献。”
之后不久,丁肇中与中国科学家开启第二次合作——欧洲核子研究中心的L3实验。自1982年至2003年开展的L3实验,目标是寻找宇宙中最基本的粒子,并为这些问题探求答案:有多少种电子?电子有多大?电子能不能再分成更小的粒子?有多少种夸克?夸克有多大?夸克能不能再分成更小的粒子?
“L3实验是由美国、苏联、中国、欧洲等19个国家和地区约600名科学家共同参加的大型国际合作实验。”丁肇中说, L3实验产生了一系列新发现,共发表300篇文章,有300人获得博士学位。
丁肇中介绍,L3实验需要12吨锗酸铋晶体,但当时这种晶体的全球年产量只有4公斤。中科院上海硅酸盐所生产的锗酸铋晶体为这项实验帮了大忙。此外,来自中科院高能物理所的陈和生、王贻芳等多位科研人员,对L3实验数据分析也作出重要贡献。
运行在国际空间站上的阿尔法磁谱仪(AMS),被美国媒体称为“国际空间站皇冠上的明珠”,这是丁肇中与中国科学家合作的第3个实验。
丁肇中介绍,2011年5月,AMS搭载“奋进”号升空,并被安装在国际空间站上。AMS重达7.5吨,是唯一的空间大型磁谱仪。
“AMS是美国、中国、俄罗斯、芬兰、法国、德国、意大利、瑞士等16个国家和地区在空间开展的合作,有60个大学和研究所、600位科学家参与。”8年来,AMS收集了1470亿个宇宙线数据,能量高达万亿电子伏。这一实验发现,所有的宇宙线实验结果都与现有理论不符合。
尤为重要的是,AMS实验还发现,高能正电子宇宙线主要来自于脉冲星或者暗物质。目前高能时统计误差较大,还不能确定暗物质来源。
丁肇中介绍,在2028年国际空间站退役之前,AMS将持续收集宇宙线数据以降低误差,届时将确定正电子超出是否来自暗物质。其间AMS还要解决另外一个基本问题——认识重质量反物质的起源。这些研究将会拓展甚至改变我们人类对宇宙的认识。
“中国科学家对AMS制造、测试和数据分析作出了非常重要的贡献。”丁肇中评价说,AMS探测器的“核心”——永磁铁就由中科院电工所、中科院高能物理所和中国运载火箭研究院共同研制。2017年,第一篇AMS论文入选《物理评论快报》编辑推荐十年回顾纪念刊,来自中科院高能物理研究所李祖豪团队对这篇论文作出重要贡献。
丁老师一个多小时的报告坚持讲中文,而且拒绝工作人员搬到身后的椅子。他说,“也许我该试着说说中文”。因而丁老师事先特意花费多日逐字逐句把英文幻灯片改成了中文。
联系客服