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央视《大家》:高能的王贻芳

科普小知识2022-07-28 23:23:07
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中国科学院王院士,中小学都“就近入学”,从未经历过“进名校”的折磨。在大学里,成绩仍然在班级的中高年级,他们甚至没有为自己制定“职业规划”。如果用现在的“尖子生”标准来评价王的学生时代,他就不会被列入“潜在股”梯队。

然而,正是这样一个普通的少年,大学毕业的机会打开了王人生的“开印”。诺贝尔物理学奖获得者、著名物理学家丁肇中为全国招收高能物理研究生。王经南京大学物理系推荐,顺利通过考试。他在丁肇中的指导下开始研究高能粒子,为他未来的中微子研究奠定了坚实的基础。

学术反驳

2012年,以王为代表的科学家提出在中国建造超大型对撞机,遭到著名物理学家、诺贝尔奖获得者的强烈反对。2016年9月,杨振宁发表了一篇文章说:中国今天不应该建造超大型对撞机。这篇文章发表后不久,一个反对的声音就传到了人们的耳朵里,这个声音来自王。

作为中国高能物理研究所所长,王反驳了的观点,使他再次成为关注的焦点。上一次是在2012年,王领导的科研团队在大亚湾中微子实验中测量到了一种新的中微子振荡模式。这一重大发现使中国在高能物理研究方面处于世界领先地位。大亚湾中微子实验的成功给了王更大胆的设想,开始了更艰难的挑战。

“高度冷”科学

这种纪律似乎是“高度冷”,但它非常接近每个人的生活。中微子与宇宙的起源直接相关,它们的重要性是显而易见的。然而,如何捕捉幽灵般的中微子呢?

粒子越小,越需要一个巨大的实验装置来观察和进行研究。巨大的研究费用也是争论的焦点之一。王的大亚湾中微子实验为如何在尽可能节约资金的同时获得有效的实验结果提供了答案。

大亚湾中微子实验室位于广东省深圳市大亚湾核电站,距离核反应堆不远,共有三个实验室。与昂贵的加速器相比,核反应堆可以提供稳定而丰富的中微子供应,从而大大节约成本,成为建立实验室的最佳选择。然而,困难伴随着大胆的想法从一开始就阻碍了王。根据计划,三个实验大厅分别位于地下100米和350米的深度。因此,需要进行岩石爆破。然而,三个实验室中最近的一个离反应堆只有300米远。爆破引起的震动对反应堆构成了很大的威胁。一旦事故发生,它将成为后果不堪设想的核泄漏事故。

高要求爆破严重影响了大亚湾实验室的建设进度,也给整个实验进程带来了很大影响。与此同时,韩国和法国的两个实验小组也在进行中微子探测,这给王领导的国际合作小组带来了无形的压力。如何尽快获得数据已经成为关键问题。

克服重重困难,2012年3月8日,王团队宣布发现中微子第三振荡模式,并测量了其振荡概率。历时10年、耗资2.5亿元人民币的大亚湾中微子实验终于取得突破。49岁的王也以这一发现震惊了国际物理学界,并获得了包括基础物理突破奖在内的多项荣誉,被称为“科学领域的第一个巨人奖”,成为第一位获得这一荣誉的中国科学家。

大亚湾中微子实验的成功不仅证明了王自己的能力,也证明了中国完成超大型物理研究项目的能力。当大亚湾的实验室逐渐接近其生命的尽头时,一个比大亚湾大十倍的超级实验室的想法已经包括在王的计划之中。

正是这一进步稳步推动了中国高能物理学的突破。我们也理解他建造一个耗资超过1000亿元人民币的大型对撞机的信念,并开始展望他所描述的中国高能物理的未来。如今,54岁的王仍然是“低调的科学*分子”。只有在这种“低调”中,他对科学的热情,对未知事物的好奇,以及对高能物理事业的专注和坚持。