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世界最大粒子加速器重启将寻找新粒子万芳

发布时间:2020-02-14 11:06:31 阅读: 来源:拉伸膜厂家

世界最大粒子加速器重启 将寻找新粒子

世界最大粒子加速器欧洲大型强子对撞机(LHC)中国粒子物理学迎头赶上Majorana(马约拉纳)和Gerda(锗探测列阵)其实都是女子名,它们指的是两个欧、美联合项目。这两个项目都在“搜寻反中微子”(确认中微子是否就是自己的反粒子,可发生“无中微子双β衰变”)——在物理学中,目前尚未发现任何支持反中微子存在的证据。但是如果得到证实,可以将科学的发展向前推进数十年。因为这可以解释宇宙中暗物质的组成,从而揭开自然科学史上的一大迷题。尽管历经多年,无论马约拉纳研究还是锗探测列阵研究都没拿出有力的结果。德国之声去年曾在一篇评论中称,不过在中国人还没有加入这一研究前,这不算太糟糕。然而现在,中国人不但加入而且似乎超过了西方——至少他们已经为此创造了最好的条件。梅东明是建造反中微子探测器最有声望的专家之一,本已在美国工作多年。然而当听说自己的祖国也开始进行这项研究后,他回国了。谁能为此责怪他呢?他的美国同事此前做梦也没想到,中国有一天会成为比美国更吸引人的研究地。要想证明反中微子的存在,还需要另一种极难提取的物质——锗。梅东明这些研究人员用高纯度锗制造的探测器要追踪反中微子,还需要一个特别的环境。这个环境不仅需要最先进的电子设备,也需要极度纯净的技术,光是实验人员身上的微尘粒就能导致结果有误。在这些问题上,中国人需要帮助。更重要的是这样的实验必须完全避过各种宇宙辐射,因此搜寻反中微粒子的实验室必须建在地下深处。所有这些,人们都一直没想到中国人能做到。然而如今,他们在四川省的深山区开始挖建世界最深的实验室(中国锦屏地下实验室——观察者网注,由清华大学与雅砻江流域水电开发有限公司共建)。其中的一厅已经建成,剩余的七厅预计在2018年前完工。最晚到那个时候,中国人就将拥有比意大利中部的、领先世界的大萨索山实验室更先进的地下实验室。大萨索山地下实验室现在整体陷入停滞:西方研究人员很难找到用于修建微子探测器的5亿欧元,因此他们羡慕地望着东方——在那里,钱不是问题。

这个东方实验室在一定程度上,算是雅砻江八万人施工的世界最大围堰的副产品。相比之下,大萨索山的欧洲地下实验室看上去像是间游戏室。针对微子物理学家担忧的宇宙射线,在四川山下要比在大萨索山下弱200倍。四川实验室还将前所未有得装备一个由1000公斤高纯度锗制造的探测器——这至少耗资5亿欧元。中国已经是一个高科技国家,而且正在成为一个航天大国。如今,中国也要在最顶尖的基本粒子物理学中立足。欧洲人,其中也包括慕尼黑马克斯·普朗克物理研究所的研究人员,已被野心勃勃的中国人所吸引,以至于他们新近一致决定和中国人合作——而且是在中国人的领导下。而美国人则更持怀疑态度,他们最多愿意充当顾问。对于这项研究而言,更好的当然是大家一起搜寻。然而这对于正处于上升和下降中的大国代表们来说很难。欧洲和美国合作的非常不错,而这也体现了在一个多元化的世界秩序下,应该共同解决世界大问题,而这就要求每位参与者都学着退一步。奖励将是一个由美、欧、中研究者共同获得的诺贝尔物理奖以及一个政治上的巨大进步。

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