王贻芳:现在不建粒子对撞机,很可能会落后30年!再次遭杨振宁强烈反对


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王贻芳:现在不建粒子对撞机,很可能会落后30年!再次遭杨振宁强烈反对


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“对撞机必须要建 , 花360亿怎么了?”这句话是不是很眼熟呢?
是王贻芳在几年前说的 。
在当时就遭到了反对 , 杨振宁认为王贻芳考虑得太少 。
而这次他又称:“如果现在不建粒子对撞机 , 可能会落后30年” 。
还是遭到了杨振宁的反对 。

两位院士持不同意见 , 纠纷再起杨振宁称:花2000亿建成谁会用?请海外工程师 , 给外国人做“嫁衣”吗?
原来他是见证过美国花费100多亿美元的粒子对撞机项目 , 无疾而终 。
所以他不希望我们只是建立一个“面子工程” , 可以建立 , 但是我们需要更成熟的设备 。
也就是说现在时机还没有到 , 我们需要的是等待时机 , 那时候将会水到渠成 。

对撞机究竟是个什么样的存在?对撞机是测量高能粒子实验的仪器 , 目的是要发现‘新物理-新粒子’ , 包括场能效粒子-超对称粒子-超额维度量子等 。
这么说吧 , 人类探索微观世界的脚步就从来没有停止过 , 如果有了对撞机 , 那么就会加快微观世界的探索进程 。

对撞机究竟能为我们撞出什么呢?我们来看一看 , 我国第一台高能加速器 , 也是高能物理研究的重大科技基础设施——北京正负电子对撞机(BEPC) 。

是由长202米的直线加速器、输运线、周长240米的圆型加速器(也称储存环)、高6米重500吨的北京谱仪和围绕储存环的同步辐射实验装置等几部分组成 。
北京正负电子对撞机在2008年加速器与探测器联合调试对撞成功 , 取得了非常丰硕的成果 。

第一个成果就是:把τ轻子的质量给测了出来 。
陶(τ)轻子是在1974~1977年之间由美国科学家马丁·佩尔领导的实验组发现的 。
轻子的实验测量 , 主要有三个方面 , 即分支比测量、寿命测量与质量测量 。
对于前两类实验 , 北京谱仪是处于劣势 , 但是在τ质量测量方面 , 它具有一定的优势 。

测量τ质量通常有两种方法:
第一种测量方法称为赝质量方法;
第二种测量方法称为阈值扫描方法 。
而北京谱仪设计的能量范围恰好涵盖τ轻子对的产生阈值 , 利用不大的数据样本即可获得相当高的精度 , 这正是中国高能加速器的优势所在 。

第二个成果就是:对标准模型预测的希格斯粒子质量做了一个比较大的修正 。
希格斯粒子有多重要?
关于标准模型中的粒子 , 最多的问题就是有关希格斯玻色子的 。

【王贻芳:现在不建粒子对撞机,很可能会落后30年!再次遭杨振宁强烈反对】而希格斯玻色子更是被称为“上帝粒子” , 因为在当时希格斯粒子被认为是标准模型中缺失的一块 , 如果没有找到整个标准模型将会崩塌 。

第三个成果就是:在2013年 , 发现一个全新的粒子——Zc(3900) 。
和我们所熟悉的常规的强子(重子和介子)不同 , Zc(3900)质量很大(约为质子质量的四倍) , 并且衰变成J/ψ粒子 , 这暗示它最有可能含正负粲夸克对 。
并且在此有专家称:

如果四夸克解释得到确认 , 粒子家族中就要加入新的成员 , 我们对夸克物质的研究就需要扩展到新的领域 。

为什么力主建造大型高能粒子对撞机呢?还是那句话 , 粒子对撞是人类研究微观世界最重要的一个方式 。
当然除了我们国家的BEPC之外;
还有大型强子对撞机(LHC)是一座位于瑞士日内瓦近郊欧洲核子研究组织CERN的粒子加速器与对撞机 , 作为国际高能物理学研究之用 。
以及国际直线对撞机(ILC)是继国际热核聚变实验反应堆(ITER)计划启动之后人类又一项大规模的国际合作计划项目 。

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