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【日经中文网】王贻芳执着于宇宙的真理
2015-05-12|文章来源: |【
 

  这是比任何人都更加接近宇宙真理的瞬间。

  2012年3月,在北京的中国科学院高能物理研究所,王贻芳与紧张展开着战斗。总数接近300人的研究团队经过55天不眠不休的不断摸索之后收集到了实验数据。不可能出现错误。在带着祈祷进行分析时,计算公式显示出可靠的趋势——以99.9999%以上的精度确定了“第3种中微子振动”。

    

  王贻芳(站立着)在北京的研究室

  作为基本粒子,中微子是构成物质的最小单位之一。在物理学和天文学领域,这是全世界研究人员等都在竞相获取成果的最尖端研究主题。在日本,东京大学特别荣誉教授小柴昌俊以此荣获诺贝尔奖,并由此广为人知。王贻芳等人发现的是在这些中微子研究中被视为“最后的未知数”的物理现象。

  中微子在目前所知的基本粒子中重量最轻。从宇宙和太阳大量飞至地球,同时反应堆也产生中微子。但是,实际观测极为困难。这是因为中微子非常小,能穿过几乎所有物质。将物质分解为分子乃至原子,然后取出位于其中心的原子核,以地球来比喻,中微子只有米粒大小。在粒子中,未解之谜最多,甚至拥有“幽灵粒子”的绰号。正因为如此,才更有挑战的价值。

  王贻芳研究的是被称为“中微子振动”的难以理解的现象。

  中微子分为电子中微子、μ中微子和τ中微子等3种,具有在飞越空间时不断转变为其它种类的性质。这就是中微子振动,模式有3个。其中2个模式自1990年代末至2000年代初期,借助以日本为中心的若干国际共同实验得以确定。而王贻芳发现的是,由电子型向其它类型转变的最后模式。

  中微子备受关注是因为被认为将成为解开宇宙诞生、进化和物质起源之谜的钥匙。

  例如“反物质”之谜。有观点认为,在大爆炸带来宇宙诞生之际,产生了构成星星和生物体等的物质、以及带有与之相反的电气的反物质,两者数量相同。但是,现在的宇宙不知为什么只有物质存在。如果弄清不断改变自身状态的中微子的性质,或许就能接近反物质消失的谜团。

  “第3种振动”变化非常小,甚至被视为“或许并不存在”。那么,为何中国在这个领域领先呢?王贻芳断言称:“因为合作者很多,而且实验设备精良”。

  王贻芳人生的转机出现在1985年,当时与一位获得诺贝尔奖的物理学家相遇。他就是华裔美国人丁肇中。随后被邀请到海外留学,在11年里师从丁肇中。“无论是设备还是资金,都是越大越好。国际计划是推进研究的捷径”。丁肇中不断取得新的研究成果,同时切身感受到国际合作的重要性。

  2003年,在世界最大规模大亚湾核电站附近,有助于发现“第3种振动”的中微子观测设施开工建设。建设曾遇到难题。需要挖掘与核电站相邻的山体地下,安装6台每台达100吨的巨大中微子探测器。前后大约耗费10年时间,投入的资金达到2.5亿元。而处在从全世界吸引来的合作者中心的是王贻芳。

  探求没有止境。王贻芳在广东省江门将启动新的研究项目。此次将投入总计20亿元,在地下700米处安装直径35米、高13层的世界最大规模中微子探测器。当然这仍是国际计划。“日本?当然希望参加。可以合作的地方非常多”。平时冷静的王贻芳罕见地抬高了声音。

  本文作者为日本经济新闻(中文版:日经中文网) 北京 阿部哲也

  (原文链接:http://cn.nikkei.com/china/34-cpolicy-society/14289-20150511.html 2015/05/11)


 
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