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团队协作破解中微子研究“谜题”

科普小知识2022-07-09 08:24:33
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大亚湾中微子实验小组多年来一直在一座100米高的花岗岩山上工作,处于“黑暗”的工作环境中。然而,这个团队已经解决了全世界高能物理学家想要解决的难题——2012年3月8日,他们发现了中微子的第三种振荡模式,并测量了它的振荡概率。

由于这一震惊国际物理界的成就,王获得了基础物理突破奖,科学界的“第一巨奖”,成为第一位获得这一荣誉的中国科学家。2017年,经过17年9个空缺,国家自然科学奖一等奖毫无疑问地授予了大亚湾中微子实验。在第一个全国科技工作者日,大亚湾反应堆中微子实验队获得了第一枚全国“创新第一”奖章。

“荣誉”是对团队工作的认可

“国家创新高峰奖”每3年颁发一次,仅次于科技人才“国家最高科学技术奖”。中国科学院高能物理研究所所长王在接受《中国科学日报》采访时表示:“我们的团队获得“第一个成为第一名”是一种极大的荣誉。这是国家、社会和公众对团队工作的认可。全国科技工作者日是科技工作者自己的节日。它可以帮助人们更好地理解科学研究的特点和性质以及基础科学研究对社会发展的意义。"

中微子是物质世界中最基本的粒子之一,物理学中对中微子的探索从未停止过。2003年,为了测量最后一个未知的中微子混合参数,八个国际实验室竞相提出一个方案。中国科学院高能物理研究所的大亚湾实验计划达到了1%的精度,引人注目,吸引了许多国家的科学家加入。

2012年3月8日,大亚湾中微子实验发现了第三种中微子振荡模式,比韩国科学家的结果早25天。这被《科学》杂志和权威媒体称为“中国历史上最重要的物理成就”。

关于实验队伍目前的研究进展,王说:“江门中微子实验已经开始建设,土建工作正在推进,关键技术已经有所突破,重要合同已经签订,大型探测器的建设已经有非常详细的计划。我们完全有信心完成这项实验。”

与此同时,王还透露,环电子正电子对撞机的建设正在进行中。该项目得到了国家各部门的资金支持,完成了初步概念设计,得到了国际高能物理界的认可,目前正在进行关键技术研究。他说,经过五年的研究,整个方案的技术细节和技术问题将得到澄清,为“十四五”期间的建设工作打下良好的基础。

我们是一个“能够非常努力战斗的团队”

王表示,大亚湾实验合作小组由38个研究机构和大约270名来自中国、美国、俄罗斯、捷克*、中国香港和*的研究人员组成。其中约150人来自国内16所大学和研究所。该团队不仅包括年轻的“90后”,还包括50岁以上的退休专家。

大亚湾中微子实验能够在一段时间内取得重大研究突破,这离不开团队成员的勤奋、务实和团结。自从工程队迁往大亚湾后,已克服了各种困难,例如适应环境和生活条件困难。

对于球队,王这样描述:“我不能用一个词来简单概括球队的本质,但从我自己的经验来看,我们是一个有能力、有拼搏精神的球队。在实际的研究工作中,我们遇到了许多我们从未见过的困难。通过每个人的努力,我们可以克服困难,取得世界级的成绩。”

负责整个试验项目的土建工程和安全管理的张早已从高技术研究所国有资产总监的职位上退下来,但为了推进大亚湾项目,他仍然坚守自己的岗位。

负责开发中微子探测器的团队成员恒岳坤表示:“我们团队的特点是,关键成员拥有国外研究机构和大学的研究经验,具有国际视野,了解中国与国外研究的差距。与此同时,每个人都有一种艰苦奋斗的精神,并在关键时刻承担责任。”

基础科学研究非常重要

大亚湾中微子实验是目前中国基础科学领域最大的国际合作项目,有中美两国*、俄罗斯、捷克、香港、中国和*科学家参加。尽管这个团队已经取得了突破性的成果,但他们在工作中经常面临“基础科学研究有什么用”的问题。

对此,王表示,基础科学研究不能对日常生活产生立竿见影的效果,但科学是人类文明的一部分。与国际科技投资相比,我国仍有很大差距。尽管近十年来增长迅速,但与世界的绝对差距仍是2倍。

在基础科学研究投资方面,他说:“中国基础科学研究投资约占研发资金的5%,国际水平为15%,我们之间的差距约为3倍。我认为中国可以在未来10年左右迎头赶上。如果基础科学研究没有多大变化,十几二十年后,科学技术工作不可避免地会缺少后续工作。”

队员庄洪林也表示,实验的结果是国家实力的体现。他希望通过“科技工作者日”提高公众对基础科学研究的关注,并激发年轻人对科学的热爱。