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從高能物理發展看中國科技這十年

從高能物理發展看中國科技這十年

2012-10-10 11:24:12

  這十年,是我國科學技術飛速發展的十年,特別是基礎科學有了長足進步,一些領域已經躋身國際先進行列,一些領域與國際先進水平的差距正在縮小。這些成就,是在黨和政府的堅強領導下取得的。我是從事高能物理研究的,高能物理研究必須依靠大科學裝置。如果沒有國家的支持和正確的發展戰略,大科學裝置是無法順利建成和運行的。因此,在這方面我感受頗深。回顧高能物理領域發展的歷程,也能從一個側面了解我國科學技術十年來走過的道路。

  2000年,國家科教領導小組審議并原則通過了中國科學院提交的《我國高能物理和先進加速器發展目標》,確定了中國高能物理和先進加速器的發展戰略。這個發展戰略全面規劃了中國高能物理和基于加速器的大科學裝置的發展:在基于加速器的物理實驗領域,對BEPC進行重大改造;積極推動非加速器物理實驗研究,包括中微子物理,宇宙線觀測,粒子天體物理實驗等等;努力建設同步輻射光源、散裂中子源、自由電子激光等大型多學科交叉研究平臺。

  正是在國家的大力支持下,這個發展戰略得到認真的貫徹實施,使中國的高能物理研究在過去的十年實現了飛躍的發展,在國際高能物理界從“占有一席之地”發展為走在前列。同步輻射光源等大型多學科交叉研究平臺的建設迅速發展,成為國家科技創新體系的重要單元。

  這十年,我國高能物理研究蓬勃發展,結出了豐碩的成果。

  ——2003年3月,國家發改委正式批準了北京正負電子對撞機重大改造工程(BEPCII),總投資6.4億元,項目建設期5年,列入國家“十一五”重大科學工程。這一決定開創了中國高能物理發展的新時期。我非常有幸地參與了這一工程從規劃、立項到開工建設的全過程。

  BEPCII于2009年7月通過國家驗收,投入正式運行。國家驗收委員會認為工程“按指標、按計劃、按預算、高質量地完成了各項建設任務,是我國大科學工程建設的一個成功范例。該工程的建成,將我國對撞機和譜儀技術推進到國際前沿,得到了國際高能物理界的高度評價,是中國高能物理發展的又一個重大的里程碑”。幾年來,BEPCII實現穩定高效運行,并不斷提高性能,日取數效率提高了100多倍,北京譜儀獲取了大量數據。

  北京譜儀的粲物理研究十年來保持和發展了國際領先優勢,得到一批在國際高能物理界有重要影響的研究成果。例如:2—5 GeV能區R值精確測量、DS粒子衰變常數的首次與模型無關的直接測量、J/Ψ粒子共振參數的精確測量、發現若干可能的新粒子等,受到國際高能物理界高度關注和評價。

  ——今年3月,大亞灣反應堆中微子實驗又出新成果——利用運行55天觀測到的中微子事例,大亞灣中微子實驗國際合作組宣布發現了一種新的中微子振蕩,并測得其振蕩幅度為9.2%,誤差為1.7%。這一成果是基礎科學一項重大成果,在國際高能物理界引起熱烈反響,決定了未來中微子物理實驗發展的方向。

  大亞灣反應堆中微子實驗是以我為主、在我國開展的大型國際合作,是國際上最好的反應堆中微子實驗室之一。這個實驗于2007年10月動工,2011年底,遠、近點探測器全部投入運行。

  ——2006年,依據在羊八井宇宙線觀測站的“西藏大氣簇射探測器陣列”所獲得的、積累近九年之久的近四百億觀測事例的實驗數據的系統分析,中日兩國物理學家在《科學》雜志合作發表了有關高能宇宙線各向異性以及宇宙線等離子體與星際間氣體物質和恒星共同圍繞銀河系中心旋轉的最新結果,這些實驗觀測的前沿進展被審稿人譽為宇宙線研究領域中里程碑式的重要成就。目前新的大型宇宙線觀測計劃LHASSO計劃即將啟動。粒子天體物理的空間實驗也獲得長足發展,Gamma爆探測器成功升空,硬X射線調制望遠鏡研制全面展開,計劃在2014年前后發射。

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