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科学到底有没有用?这位当代中国最重要的高能物理学家这么问

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他测得的中微子振荡模式被誉为中国本土最重要的物理学成果

科学到底有没有用?这位当代中国最重要的高能物理学家这么问

  王贻芳,中国科学院院士、中科院高能物理所所长,获得“基础物理学突破奖”的首位中国科学家。2012年,他领导的大亚湾中微子项目发现新的中微子振荡模式,被《科学》杂志列为当年全球十大科学突破。王贻芳领导的环形正负电子对撞机项目如果建成,将是世界上最大的对撞机。

  2018年度科技人物   

  王贻芳

  做“没什么用”的科学

  本刊记者/杨智杰

  本文首发于总第882期《中国新闻周刊》

  获奖理由——

  他是诺贝尔奖得主丁肇中的弟子,他测得的中微子振荡模式被誉为中国本土最重要的物理学成果。他是第一个获得基础物理学突破奖的中国人,他是当代中国最重要的高能物理学家。2018年,他领导的大对撞机项目《概念设计报告》正式出炉,他将向粒子物理学终极问题发起挑战。

  沿着北京玉泉路走到中科院高能物理所东门,一路上几乎看不到什么商铺,平日里,幽静的大院里走动的人也不多。2018年11月14日下午,高能所主楼的阶梯会议室里却坐满了来自世界各地的300多名高能物理学家和记者。座位不够,不少人挤在后门口的走道上。

  他们聚集在这里,是为了见证一个历史时刻——下午3点左右,身穿灰色西服的王贻芳在众人注视下走上台,接受项目经理娄辛丑代表工作组交给他的两大本环形正负电子对撞机(CEPC)《概念设计报告》,向全世界发布。

  CEPC的周长是目前世界上正在运行的最大的对撞机LHC的4倍,有国际高能物理学家称,CEPC可以大大地促进对物质最基本组成单元的进一步理解,解决我们对基本粒子标准模型的一系列困惑。

  2012年,CEPC的概念刚被提出,就引发了全世界的关注和讨论。今天,这个《概念设计报告》的公布则标志着,整个项目的加速器、探测器和土建工程的基本设计已经完成——如同盖房子,大家真正看到了实实在在的图纸。

  王贻芳是CEPC指导委员会主席,他还有其他头衔:中科院高能物理所所长、中科院院士。2012年,他所主导的大亚湾实验发现了新的中微子振荡模式,入选当年美国《科学》杂志评选的 “2012年十大科学进展”。一时间,国内外科学界的目光聚焦在他身上。2015年,王贻芳成为首次获得基础物理学突破奖的中国科学家。

  6年后,CEPC项目再一次把他拉到公众视野当中。

  “高冷”

  王贻芳的工作内容之一,是给专业以外的人解释自己到底在研究什么。

  物理学有很多研究方向,不同于光学、固体物理等分支能给普通人想象的空间,王贻芳研究的是基本粒子,比分子、原子、原子核还小,不懂行的人站在门外,觉得这一切陌生又虚无。

  2012年以来,王贻芳接受过大大小小的采访,都要做一些科普。2016年,他参加中央电视台的《开讲啦》。节目开场,他用最贴近生活的比喻来介绍自己研究多年的中微子——盖房子需要砖,所有的基本粒子都像是砖块,一起构成了宇宙。这些砖块共有12种,其中3种就是中微子。通过研究中微子,能够知道物质世界的构成、它们的相互作用,知道物质世界为什么成为今天这样的世界。

  研究粒子物理需要大科学装置,比如上世纪80年代建设的北京正负电子对撞机,再比如现在想要建造的环形正负电子对撞机(CEPC)。

  建设这些工程要花纳税人的钱,从政府部门到公众,自然希望了解的更多,王贻芳也承认,自己有义务去解释自己的工作。但在现实中,解释清楚往往并不容易。

  对听者而言,理解粒子物理是有门槛的,需要他们具备一定的物理学基础知识。王贻芳只好自己替他们在这个门槛前铺垫好台阶,但代价是他要花费更多的时间和精力。往往等到他讲完了基础知识,做好了铺垫,许多人又失去了兴趣。“有时候,这个沟通非常困难,有很多时候也会产生误解,你就要不断地去努力填补、解释、修正。”王贻芳说。

  拿他近些年在推动的CEPC来说,王贻芳最常听到的疑问是,“建造这个环形正负电子对撞机到底能干什么?” 王贻芳回答,“研究希格斯粒子。” 

  但是,2012年7月4日,欧洲核子中心已经宣布探测到希格斯粒子。人们追问,既然希格斯粒子已经被发现,为什么还要研究它?是不是在拾人牙慧?

  向普通大众讲解这件事情不太容易,王贻芳只好再打一个比方:中微子是在1956年被发现的,此后物理学家继续研究其性质,相关成果又诞生了3个诺贝尔物理学奖。实际上,物理学家关心的根本问题并不是新粒子,而是各种现象(包括新粒子)背后的物理规律。只要与新的物理规律有关,就很重要;如果仅仅和已知的物理规律有关,无论是不是发现新粒子,都不重要。

  希格斯粒子是一种极为奇特的基本粒子,人类对它的了解还远远不够,它是发现新的物理规律的最好窗口,也是粒子物理发展过程中不可跨越的一步。

  对于专业问题,王贻芳会耐心地讲解,但对于个人生活,他只用简短的话作答,并不在意是否冷场,有意将自己的生活和外界保持距离。他曾面对十多家媒体的追问,只用5分钟讲述个人经历,大部分的发言时间介绍团队的实验。他的同事评价他,“想从他嘴里挖出点有关他个人的故事或细节来,简直比做出中微子的实验数据还难!”

  在做电视节目时,王贻芳过于简洁的回答时而导致冷场,有嘉宾说他是话题终结者,王贻芳对此说,“这是我的缺点吧,但没办法改的。”

  高能物理所研究员沈肖雁是王贻芳在南京大学读本科的同学,她赞赏王贻芳这种直率的性格,表达观点简洁明了,这是在国外待久了的人所拥有的特质。

  对于媒体塑造的“高冷”形象,王贻芳看得很清楚,“媒体有时候需要给人贴一个标签,事实上,每一个人都是很复杂的,没那么简单,得看具体的事情。节目反映的是我的一个方面,但不是全部。”

  “触类旁通”

  王贻芳的办公室里挂着4幅他参与的对撞机和中微子项目的照片,还有两幅是有鬼才之称的著名画家黄永玉送给他的字画。

  物理学家和艺术家是一个奇特的组合,他们的交情始于1980年代。

  1984年,王贻芳从南京大学物理系毕业。当时,诺贝尔物理学奖得主丁肇中向教育部建议,在中国选拔优秀的人才加入他领导的位于瑞士日内瓦的L3实验。直到现在王贻芳仍然觉得,当年收到通知参加并通过丁肇中的选拔考试,于他而言是一种运气,“很难说这是个必然的结果,有很多偶然因素在里面。”

  因为这个好运,王贻芳加入L3实验,前后在意大利待了将近10年。这期间,他结识了黄永玉。


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