【物理沙龙】郑阳恒:超级陶-粲工厂?

  • 王夺奎
  • 发布于 2019-10-17
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      2019年10月16日中午12点,本科物理社物理沙龙活动在玉泉路校区505教室如期举行。国科大物理学院副院长、“超级陶-粲工厂”项目经理郑阳恒教授为大家介绍该装置的设计进度与未来研究方向,并向大一新生普及了一些粒子物理的知识。

       讲座开始,郑老师先讲了一些关于“谢耳朵”的故事以活跃气氛,同时也是借美剧的情节在考验一下各位的基本知识储备。谢耳朵给广大观众普及物理知识,而郑老师则开讲座让我们深入理解陶-粲工厂的意义。小插曲之后,回到讲座正题。郑老师首先带我们回顾了一下标准模型,61种基本粒子中的4种相互作用,标准模型在不同实验现象中精度都非常高,尤其是希格斯粒子的发现,给这套模型拼上了最后一块拼图。但是粒子物理并没有因此终结,中微子质量、暗物质、暗能量等等目前都悬而未决。

       郑老师表示解决方法自然是建造更好的实验装置,并解释了一些对撞机的工作原理:为什么探针要高能粒子源、为什么采用粒子对撞而非轰击固定靶,以及影响对撞产生亮度的不同因素。变量被一个个单独拎出来分析,加大圆环可以得到更多的粒子束,但也会降低碰撞频率;粒子量多了可以增大亮度,但过多的话在库伦散射影响下反而可能得不偿失……而这只是加速器建造过程中考虑因素中的沧海一粟。精密的设计带来的是广阔的应用前景,粒子物理在探测技术、机械加工技术等方面都发挥着巨大作用,而由此衍生的快微电子学技术、海量数据技术等等都在高新技术产业中大放异彩。甚至连如今谁也离不开的万维网,也是CERN(欧洲核子中心)的产物。

        说到探测的时候,郑老师举到了利用宇宙辐射中的μ子探测埃及金字塔内部的例子,随即提出问题:“为什么μ子能被用来探测”同学们众说纷纭:“是不是因为带电?”“是不是因为是轻子?”“是不是因为相对论?”而郑老师则一一为同学们解答,讨论过程就像苏格拉底的“产婆术”,讨论氛围无比热烈。

       总有人说北京的那个对撞机没什么用了,郑老师便用数据进行反驳。合作程度之广,产出成果之多,都超出想象。郑老师把那些探测引力波、中微子、暗物质的装置比作鱼枪,而对撞机比作渔网。鱼枪运气好可以抓到惊天大鱼,而渔网下海,假以时日,总会有所收获,那些小鱼的美味可一点都不比大鱼逊色。

       超级陶-粲工厂就是他们的下一张渔网。讲座的最后,郑老师向我们介绍了他们目前的预算、预备选址、设计进度,相信同学们听了这次沙龙一定会对目前的粒子物理进展有了新的认识,也相信这张巨网一定会让我们的科研工作“年年有鱼”!(文/李昱衡)

       主讲人介绍:郑阳恒,现为中国科学院大学教授。1995年毕业于中国科技大学,后加入美国夏威夷大学的粒子物理研究团队,参加日本KEK的Belle实验合作,并于2002年获得粒子物理博士学位。其后5年在夏威夷大学和加州大学洛杉矶分校从事博士后研究及工作,其间参与了欧洲核子研究中心的CMS实验以及美国费米实验室的CDF实验。在粒子探测技术、数据物理分析领域具有丰富的研究经验。2007年回国工作,带领中国科学院大学研究团队参加北京正负电子对撞机BESIII实验合作,主要从事粲物理和类粲偶素方面的研究工作。先后担任BESIII实验的粲物理组组长,物理协调人、执行委员会委员、共同发言人等重要岗位。2015年6月加入位于CERN的大型强子对撞机LHCb实验,从事粲物理及强子谱相关的物理研究。2014年获得国家杰出青年基金资助。2018年入选“万人计划”领军人才。