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中新網(wǎng)北京12月4日電 (記者 孫自法)中國科學(xué)院高能物理研究所(中科院高能所)所長(cháng)、中科院院士王貽芳最新談及中國粒子物理的機會(huì )與未來(lái)時(shí)指出,中國的粒子物理研究通過(guò)北京正負電子對撞機在國際上有了“一席之地”,從大亞灣到江門(mén),中微子研究走到了國際最前沿,環(huán)形正負電子對撞機(CEPC)將讓中國通過(guò)希格斯粒子研究走到國際舞臺中央。
2022年是聯(lián)合國確定的基礎科學(xué)促進(jìn)可持續發(fā)展國際年,中科院高能所12月3日下午舉行“基礎科學(xué)促進(jìn)可持續發(fā)展國際沙龍”線(xiàn)上科普活動(dòng)。王貽芳院士做“探索物質(zhì)最深層次的結構:中國的機會(huì )與貢獻”主題報告時(shí)題作上述表示。他說(shuō),粒子物理研究面臨轉折點(diǎn),且技術(shù)應用范圍廣闊,技術(shù)引領(lǐng)作用明顯,“我們要尋找新的突破口、新的理論模型、新的更深層次物理現象,前途非常光明”。
王貽芳院士以線(xiàn)上方式做“探索物質(zhì)最深層次的結構:中國的機會(huì )與貢獻”主題報告?!≈行律缬浾?孫自法 攝王貽芳介紹說(shuō),作為中國粒子物理實(shí)驗的開(kāi)端,北京正負電子對撞機從1984年開(kāi)始建設到計劃2030年退役,差不多使用50年,是非常高性?xún)r(jià)比的科學(xué)設備,目前當然也面臨激烈的國際競爭,需要繼續努力,爭取取得重大的科學(xué)成果。
大亞灣實(shí)驗發(fā)現新的中微子振蕩,下一代的江門(mén)中微子實(shí)驗將繼續研究中微子的性質(zhì),科學(xué)目標包括中微子質(zhì)量順序、中微子混合參數精確測量和超新星中微子、地球中微子、大氣中微子、不活躍中微子等,可以預期,10年至20年以后,中微子振蕩的問(wèn)題都會(huì )被解決。中科院高能所計劃在2030年左右,將江門(mén)中微子實(shí)驗升級為江門(mén)中微子雙β衰變實(shí)驗。
他強調,對基本粒子及其相互作用的進(jìn)一步認識需要新的加速器,作為新物理的最好窗口,研究希格斯粒子也需要新的實(shí)驗手段或者說(shuō)加速器,從技術(shù)和性?xún)r(jià)比、實(shí)現科學(xué)目標來(lái)說(shuō),中國科學(xué)家提出的環(huán)形正負電子對撞機都是最佳選擇。此外,環(huán)形正負電子對撞機還具有高亮度、可升級、多用途等優(yōu)點(diǎn),未來(lái)可升級為質(zhì)子對撞、電子-質(zhì)子對撞、重離子對撞等多種可能。
與此同時(shí),中國建設環(huán)形正負電子對撞機對技術(shù)發(fā)展會(huì )有巨大推動(dòng)作用,一是推動(dòng)國內已有的技術(shù)可以更上一層樓,包括精密機械、超高真空、高精度磁鐵、高功率微波、高速電子學(xué)、自動(dòng)控制、大數據、人工智能、計算機與網(wǎng)絡(luò )等;二是推動(dòng)超導高頻腔、微波功率源、低溫制冷、超導磁鐵等技術(shù)實(shí)現國產(chǎn)化;三是推動(dòng)高溫超導、新型加速原理實(shí)用化、等離子體加速等變革性關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現突破。
王貽芳認為,粒子物理的未來(lái)發(fā)展方向包括構成物質(zhì)世界的基本粒子、基本粒子之間的相互作用、理解宇宙起源與演化,粒子物理研究將離開(kāi)“驗證標準模型”范式,回到依靠實(shí)驗指引的范式上。
當天的“基礎科學(xué)促進(jìn)可持續發(fā)展國際沙龍”的主題報告環(huán)節,中科院院士、核物理學(xué)家詹文龍,中科院院士、中科院近代物理研究所黨委書(shū)記兼副所長(cháng)趙紅衛,中科院國家空間科學(xué)中心研究員、太陽(yáng)活動(dòng)與空間天氣重點(diǎn)實(shí)驗室副主任沈芳,中科院高能所特聘青年研究員趙潔,還分別以“‘碳中和’目標與加速器驅動(dòng)的先進(jìn)核能”“重離子物理探索未知、貢獻社會(huì )”“空間天氣數值建?!薄熬扌退虿蹲接撵`粒子”為題做科普報告。
隨后的“云游實(shí)驗室”環(huán)節,通過(guò)線(xiàn)上視頻方式,依次參訪(fǎng)目前世界上最大的深地實(shí)驗室——意大利格蘭薩索(Gran Sasso)深地實(shí)驗室(LNGS)、目前唯一在太空長(cháng)期運行的粒子物理精密磁譜儀——阿爾法磁譜儀(AMS)有效載荷運行和控制中心、中科院高能所主導的大型國際合作項目江門(mén)中微子實(shí)驗室建設現場(chǎng)。(完)