中国高能物理研究想真正走在国际前面，最关键的是什么？

2 S- h- T) }/ J5 ]" c

宇宙中的物质从何而来

物质构成最基本的要素是什么

光子、中子、质子

中微子、希格斯粒子……

/ I" X: h" c: ^7 J1 b" Z

人类不断探索

5 R! R# u+ P$ D: u4 u% k

微观世界中的“无穷小”

" ^; ?( L% T5 ^: `% n. V- X

通过这种方式

去发掘“无穷大”的宇宙图景

9 \" K" I9 V/ b& I2 g9 g$ ?

过去三十多年来，实验高能物理学家、中国科学院院士王贻芳始终在与“无穷小”的粒子过招。他曾与团队发现了有关中微子新的振荡模式，为人类了解宇宙的形成提供了重要的视角。而今他又带领中科院高能物理所与空间站合作探索宇宙射线，同时推动环形正负电子对撞机实验，力图在中国建设一个全世界都向往的研究高地。

在一代代中国实验高能物理学家的共同努力下，中国与国外在高能物理研究上的差距正在缩小。王贻芳希望，未来中国高能物理能够给出有关基础物理更多的答案。

5 ?) w8 `9 J, X& V. P( N

随着物理学家对粒子物理研究的不断深入，关于“物质由什么组成”的谜底一次次刷新着人们的认知。

( c( o9 {" G* w6 q- o: r: i) {

中微子是宇宙中最丰富的粒子之一，无处不在，能够以接近光速的速度穿越各种物体。2012年，在大亚湾反应堆中微子实验中，王贻芳与团队发现了有关中微子新的振荡模式。这一研究过程用了十年，被列为当年全球十大科学突破，将帮助人们破解宇宙中“反物质消失之谜”。

! L3 p# [) H0 D& V7 s; x

大亚湾反应堆中微子实验是中美合作项目，美方团队负责人的资历比王贻芳更深。在开展实验的过程中，美国能源部曾一度提出要换掉王贻芳。

& ~$ i9 H0 A7 @, I- p

“类似这样的问题经常会遇到。”王贻芳称，高能物理实验组建团队是一个复杂的过程。“他们觉得你这个虽然看起来很好，但根据他的经验，他觉得做不到。我说我肯定做得到。事实上最后我们也做到了。所以说，科学不讲究资历，也不讲究经验，是凭真本事。”

其实，实验物理学家与大众认知中纯粹的科学家不太一样。

5 S: o5 d" ]8 d) Y0 d

“除了需要有科学思想，要努力实现科学目标之外，还要能带领团体，兼具管理者、工程师的角色。在实验过程中，会遇到各种各样意想不到的困难，有科学上或技术上的，也有人事上或商业上的。”王贻芳说，这也是他觉得实验物理研究让人着迷的地方。

7 P' D( K6 ~" Y! T7 u) m& k

2012年，欧洲核子研究中心宣布人类找到了希格斯粒子。希格斯粒子可以赋予其他基本粒子质量，是粒子物理学标准模型的基石。而欧洲核子研究中心正是王贻芳初出茅庐时工作的地方。

6 O+ ]9 o6 E! y3 }% W

1985年，王贻芳被丁肇中选中赴欧洲核子研究中心研究高能粒子。当时中国与欧洲在高能物理、粒子物理研究方面有天壤之别。王贻芳说，现在中国与欧洲仍有差距，但已没有那么大。“如果我们再奋斗一二十年，应该说这个差距完全可以弥补。”这其中最关键的就是能否做出设备。

4 {( U& i* L1 o* {+ i; L

“粒子的发现是基于大型的加速器和探测器，我们需要在设备的基础上做高能物理实验，核心的核心，不在最后的数据分析、发表的文章，而在于能否做出设备。”尽管目前这些设备并不是中国设计的，但王贻芳说，我国已经摸到了前沿领域的大门，下一步就是成为主角。

“过去我们参与人家的发现、利用人家的设备，未来也希望能够作为主人自己设计实验方案、实验设备，以我们为主把实验设备做出来，然后在这个基础上取得重大的发现，这才叫做真正的走在国际的前面。”

为什么要建环形正负电子对撞机？

从上世纪八十年代中国建造自己的正负电子对撞机开始，在探索“无穷”物质世界的道路上，中国便不再缺席。2023年，江门中微子实验站将开始运行，未来将会与美国DUNE、日本HyperK构成世界三大中微子实验。2025年，位于北京北部的高能同步辐射光源将会投入使用。中国高能物理研究所也正在计划未来建立环形正负电子对撞机。

环形正负电子对撞机项目投入巨大，一期可能就需要几百亿，对大多数外行人而言，关注焦点似乎都是巨大投入能获得什么成果。“总体来说大家对高能物理还有很多不太了解的地方。”

; P- s( ]6 }7 a b( l9 V/ U$ E& d4 }

王贻芳说，粒子物理学家在未来要去寻找新世界的物理规律，“我们希望通过希格斯粒子研究找到标准模型的破绽，希格斯粒子研究的最佳手段，就是环形正负电子对撞机。但是我们无法向公众，甚至无法向科学界承诺，一定发现一个什么粒子。”王贻芳说，科学如果在开始之前，就承诺一定能发现，那这个发现一定不会那么重大。

“希格斯是苏格兰一所学校的物理学家，他发现了希格斯粒子，获得了诺贝尔奖，这个发现是在欧洲核子中心做的。对于中国来说，需要有一个像欧洲核子中心这样的研究中心。我们需要追求的，不是得到诺贝尔奖，我也无法保证我们得诺贝尔奖，但是我们可以保证，有了这样一个装置以后，我们会成为世界的科学中心和技术中心，会成为大家追求的目标，或者成为大家向往的一个研究的高地。”

0 B# [; L$ k. x) C" m; K k1 G

一代又一代的中国高能物理学家在传承中不断前进。上一代老科学家给王贻芳这一代奠定了北京正负电子对撞机的基础，王贻芳要做的是为下一代奠定基础，他说，当迎来一个很好的转折点和机会的时候如果无所作为，会是我们的严重失职。

" p2 j B5 u. V: ^: h1 `# `

“也许很多成果现在还没有得到应用，但我们所做的，是留给未来的礼物。”

2028年中国将在空间站上

0 I e( |6 _% m" ~9 y/ g2 D ^( X

实施空间宇宙射线实验

3 ~# M7 M, D2 o* V7 n8 a$ P. g

值得一提的是，王贻芳还在节目中透露，中国在2028年左右，将会把探索宇宙射线的实验装置安装到中国空间站上，用来探究宇宙的诸多奥秘，这将是世界上继AMS（阿尔法磁谱仪计划）以后，最重要的空间宇宙射线实验，简称HERD。

. V& Z4 D6 l! o5 G. u

（原标题：中国高能物理研究想真正走在国际前面，最关键的一步是什么？）

- q( s% ^. J; U+ x0 W! v

来源： CCTV4

流程编辑：TF021

$ o, Z) h2 V2 O4 H- Z, k 3 T8 p4 D; p7 S ) E9 n5 j' i$ d$ _ . }' }$ I% [# I* T* { e& P 6 X" G& w# S7 A) _" g9 c, [ ! o" U) ^8 E8 i/ u* n, F ; ~# i9 r. s1 \( k2 D ' [( N( L5 ~2 c: {! K b: u/ b: g* I8 S . c$ g3 r5 ?9 a, s$ p; r $ [: |/ e" ~$ ?& \* ^- S * a' Q1 ]! l% V 9 J3 p) W- X8 R+ S 2 A7 e" D. S6 m: [' L/ V- u- U

海量资讯、精准解读，尽在新浪财经APP

- Z1 U/ `5 S% F( d

' ]* S* d7 k6 A' U ; D/ ?4 Y: Q5 |$ ]) T & F2 P3 b$ T Q+ X# z4 [+ R* U 2 G1 X/ n( ? t2 n, Y # {& e& P1 J3 P$ `2 F & c- k' g3 w6 U% U# G & k+ N5 z# ?) v0 R+ M 8 U- B8 ], f9 e' F8 { / @9 V) _" c" I& P/ H4 R% ~8 @ 1 g+ Q! a Y) `+ m3 p- B