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粒子物理学家王贻芳:最大幸福是实现科研梦想
发稿时间:2013-11-18 12:58:19来源:中国新闻网作者:孙自法中国青年网

(资料图)

科学研究已经成为我的生活方式,我感觉最大的幸福就是能做事情,能实现科研梦想。”

这是中国科学院高能物理研究所所长、北京正负电子对撞机国家实验室副主任王贻芳研究员接受媒体采访时最常说的一句话。

作为诺贝尔奖得主丁肇中的得意弟子,王贻芳曾在欧洲工作11年、在美国工作5年。2001年12月,他入选中国科学院“百人计划”回国工作,2004年入选“新世纪百千万人才工程”国家级人选,2013年1月又入选中国“万人计划”杰出人才。

回国后,王贻芳就开启了中国科学家的科研强国之梦:他领导中国两个最大的粒子物理实验——北京谱仪Ⅲ实验和大亚湾中微子实验,特别是大亚湾中微子实验发现新的中微子振荡,被评价为“中国本土迄今为止最重要的物理学成果”,也将中国粒子物理研究推向一个新的高度。

在北京正负电子对撞机重大改造工程中,王贻芳担任大型粒子探测器北京谱仪Ⅲ分总体的主任,全面负责并领导完成装置的设计、研制、调试和运行,还组建近300名来自11个国家的50个大学或研究所科学家参加的北京谱仪Ⅲ国际合作组。他坚持自主创新,在大型超导磁铁、阻性板探测器、晶体量能器、铍束流管等研制上实现技术突破,使北京谱仪Ⅲ性能达到国际先进水平。

北京谱仪Ⅲ实验在轻强子谱和粲偶素物理等方面已处于国际领先地位,发现了一系列新粒子和新现象。2013年3月,该实验组宣布发现四夸克态新粒子Zc(3900),很可能是科学家们长期寻找的超出传统夸克模型的奇特强子,引起科学界广泛关注。

在挑战世界难题的中微子物理领域,王贻芳2003年原创性提出在大亚湾附近山体内建造中微子探测器的实验方案,使大亚湾中微子实验的设计精度在同类实验中最高。他率领团队完成实验的设计与论证,组建由中国大陆、香港、台湾和美国、俄罗斯、捷克等6个国家与地区34个研究单位、300多位研究人员参加的大型国际合作组,并担任国际合作组发言人和实验工程项目经理,全面负责实验的科学研究、样机研制、工程设计和实际建造。

大亚湾中微子实验2007年10月动工建设;2010年12月安全完成核电站附近全部2000多次爆破,建成全长3000米的地下隧道和5个地下实验厅;2011年12月完成探测器的建造与安装,远、近点探测器同时投入运行。

为了在激烈的国际竞争中胜出,王贻芳决定以8个中微子探测器中的6个提前取数。利用55天观测到的中微子事例,大亚湾实验发现了一种新的中微子振荡,并以前所未有的精度,测得其振荡几率为9.2%,误差为1.7%,无振荡的可能性仅为千万分之一。

大亚湾实验的结果宣布后立即引起国际粒子物理学界的强烈反响,认为这一结果“打开了未来中微子研究的大门”,为未来中微子物理的发展指明了方向。李政道称“这是粒子物理中极基本、极重要的参数”。

入选《科学》杂志2012年度十大科学突破的大亚湾中微子实验这一重要发现,还将使科学家对物质世界的基本规律有新的认识,为未来进行下一代中微子实验以探索研究宇宙中物质和反物质不对称性即破解“反物质消失之谜”,开启道路和奠定科学基础。

因在粒子物理实验方面的突出贡献,王贻芳先后荣获第六届周光召基金基础科学奖、2013年何梁何利基金科技进步奖,虽然2014年尚未到来,但美国物理学会已宣布授予他2014年潘诺夫斯基实验粒子物理学奖。

以实现科研梦想为最大幸福、以科学研究为生活方式的青年科学家王贻芳,同时还担任核探测与核电子学国家重点实验室主任、中国物理学会高能物理分会副理事长、中国核学会核电子学与核探测技术分会理事长、亚洲未来加速器委员会副主席等职,一直在不断挑战更高的科学目标。

2008年,他提出用反应堆中微子测量中微子质量顺序,逐渐发展成为中国中微子的未来发展方向——江门中微子实验,现已有美国、意大利、法国、德国、俄罗斯等多个国家和地区的科研机构表达合作意向。

为满足实验需要,提高探测器性能,王贻芳设计出一种新型的光电倍增管,已获得中美发明专利授权。他还发起组建新型光电倍增管研制合作组,以实现这种新型光电倍增管的产业化,为江门中微子实验奠定基础。

中国中微子研究未来如何发展?王贻芳组织设计了一种新型中微子工厂,并提出建造环形正负电子对撞的“希格斯工厂”(可发展成为大型质子-质子对撞机)。他希望中国中微子研究“真正实现国际领先,成为中国高能物理发展的重大机遇”。

责任编辑:李栋
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