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未來科學大獎得主陸錦標:在正確的時間站在正確的地方

2019-10-9 10:05:53來源:網易科技作者:-責編:嗜橙評論:

上個月,2019未來科學大獎獲獎名單正式公布,其中「物質科學獎」頒予王貽芳、陸錦標兩位科學家。王貽芳和陸錦標領導的大亞灣中微子實驗合作組,在中國廣東大亞灣核電站附近首次發現了一種新的中微子振蕩模式,精確測量了它們由于振蕩現象而引起的消失概率。這個發現,是全世界高能物理學家們十幾年來夢想著能做到的事情。

有鑒于此,2019未來科學大獎將「物質科學獎」頒給王貽芳和陸錦標,評語為:實驗發現第三種中微子振蕩模式,為超出標準模型的新物理研究,特別是解釋宇宙中物質與反物質不對稱性提供了可能。

在獲獎當日下午3點30分,陸錦標教授接受了網易科技記者與未來論壇青創聯盟成員、青年科學家蘇萌的聯合采訪。

「在正確的時間站在正確的地方」

「未來科學大獎」是中國首個由科學家群體和企業家群體共同發起的科學獎項,它獎勵的科研成果,要求具備這樣幾個條件:在大中華地區完成、在國際學界具有影響力、原創性,并且該成果已經經過相對長時間的檢驗;對獲獎者的國籍、性別和年齡不設限。該獎2016年設立,2019年是第四屆。頒獎儀式將在11月份舉行。

陸錦標教授首先引用牛頓的話來表達自己的獲獎感受。牛頓是歷史上最偉大的科學家之一。牛頓曾說過,他覺得自己就像一個在海灘上的小孩子,不時地為拾到比通常更光滑的石子或更美麗的貝殼而歡欣鼓舞,但展現在他面前的是完全未探明的真理之海。

陸錦標教授對此深有同感。他與王貽芳領導的團隊發現了第三種中微子振蕩模式,精確地確定了第三種振蕩模式的振蕩幾率,測定了中微子相互振蕩的3個混合角中的最后一個角θ13。這個巨大的發現,表明中微子有可能破壞宇稱與正反粒子聯合對稱性(CP)。CP破壞在理解粒子層次結構及其相互作用性質方面非常重要,而且在解釋宇宙以正物質(而非反物質)為主這一事實也是十分必要的。

對于自己的研究工作,陸錦標教授認為,自己就像是牛頓所說的那個在海灘上的小男孩,撿到了真理之海中一個小小的貝殼。但,陸錦標教授并不認為自己的研究成果是幸運。他說,自己是「在正確的時間站在正確的地方,」他將會把部分獎金捐贈出去。

「最初我是懷疑中微子的」

其實,陸錦標并非最初就開始接觸中微子。

他于1976獲香港大學物理學學士學位,并隨后赴美深造;1983年,陸錦標獲得羅格斯大學物理學博士學位,之后又在華盛頓大學做了3年研究,1986年成為費米實驗室的威爾遜硏究員,于1989年就職于加利福尼亞大學伯克利分校。

「我年輕的時候對中微子非常懷疑,因為當時很多實驗都給出了錯誤的答案。直到九十年代,我才對中微子感興趣:當時人類發現了中微子振蕩,這在當時是最新的論證。」

到了2002年,正在參與日本神岡反中微子振蕩研究的陸錦標,研究用不同的實驗方法去確定中微子混合角度θ13,他突然意識到用核反應堆獲取中微子是最佳方法,于是他開始跟進各地的核電站的能量和地理環境。

而王貽芳在回國前也是參與日本神岡反中微子實驗,由此陸錦標結識了王貽芳,兩人之間的合作開始,共同推動核反應堆中微子實驗。

陸錦標堅信,粒子物理學是物理學的一個重要分支,即使人們懷疑它能不能走到終點、也負擔不起越來越大的設施,它是不會消失。他向青年科學家們喊話:這是一個需要付出耐心的領域,有志于此的年輕人必須做好準備、考慮清楚自己的個性是否適合,現在這領域正走到一個十字路口上,沒有人知道何去何從,未來還有很長的路要走、但希望路上有充滿著令人「興奮」的東西。

「開頭是最難的」

合作研究中微子的道路并非是一帆風順。

「那時中國發展粒子物理的時間并不長,在世界上也不知名,人們對中國的了解不多,只知道北京的正負電子對撞機。」 陸錦標教授說,「但我發現大亞灣核電站是我做研究最好的地方,從現在回過頭去看,中國出現在正確的時間和正確的地點,用中文說,那時中國匯聚了‘天時地利人和’。」

「開發期是很難的,當時中國的粒子物理學在世界上并不出名,很多歐洲的同事都決定在自己的地方做實驗。」為了讓實驗得以持續,陸錦標教授在中美兩國之間進行溝通。他說服了美國能源部,并在李政道等物理學家的大力協助下,中美兩國政府都樂意支持這項實驗。

他們不僅克服了這些難題,還靠著努力及良好的團隊合作,超過了法國和韓國的相關研究。「我們非常清楚我們必要知道θ13的大小,才能持續我們對中微子振蕩的研究。那時,這是個很重大的問題,必須解決。我認為,基本上中美兩國都是以此為共同目標,這非常有利于推動這項合作。」

2012年3月8日,大亞灣實驗組公布發現了第三種中微子振蕩模式,并精確測量到其振蕩概率;而韓國的結果比大亞灣晚了25天。

「在我們發現θ13不是零之后,它帶來新的研究機會。」陸錦標說,他正在研究中微子CP破壞,「我們將研究中微子振蕩,將它與反中微子振蕩進行比較。中微子和反中微子將有相同或不同的表現,要是不同,我們可以說他們在物質和反物質之間有不同行為。」

他認為,這是解釋為什么當前宇宙是由物質主導的關鍵因素。

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關鍵詞:未來科學陸錦標

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