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【人民日报】探微观之谜 展创新之力
Ren Min Ri Bao· 2025-08-25 00:38
如果缺乏科学上的领先地位,在新技术上我们只能是追随者,缺失源头创新能力。我们必须勇于承 担前沿探索的风险,才能打通并掌控科技创新的全链条 高能物理,也称作粒子物理,研究的是物质最深层次的结构,是对分子、原子、原子核研究的自然 发展与深化。 粒子物理发展到现在,除了中微子振荡之外,标准模型的建立几乎都依赖于加速器。将来要解决上 述问题,加速器虽非唯一途径,但无疑是最主要的手段。至于建什么样的加速器,存在各种选择(如直 线或环形、电子或质子),各有各的可行性,中国高能物理面临的关键抉择是应该优先发展哪条路径 呢? 2012年,我们发现对于中国最佳的技术路线和方案:先建设环形正负电子对撞机,待其科学使命完 成后,在同一隧道内升级质子对撞,"一道两用"实现隧道资源高效复用。5年后,欧洲核子中心也宣 布,建设环形加速器是最佳方案,从另一个角度印证了我们的判断。事实上,我们不仅在科学上抓住了 未来发展的"牛鼻子",在方案与技术上也实现了创新与领先。过去10多年的研发不仅使设备国产化率达 95%以上,也在许多概念和技术上实现了全球引领。 历史上,对撞机技术作为源头,催生了加速器的广泛应用。比如同步辐射光源来源于环形对撞机, ...
探微观之谜 展创新之力(院士新语)
Ren Min Ri Bao· 2025-08-24 22:40
如果缺乏科学上的领先地位,在新技术上我们只能是追随者,缺失源头创新能力。我们必须勇于承担前 沿探索的风险,才能打通并掌控科技创新的全链条 高能物理,也称作粒子物理,研究的是物质最深层次的结构,是对分子、原子、原子核研究的自然发展 与深化。 那么,对物质的基本结构,我们是怎么进行研究的? 早期是借助显微镜,可以看到的最小尺度为光的波长,约为10米;为看到更小的结构,人们采用电子显 微镜,电子的波长可以小3个量级,达到10米;继续减小,就需要依靠加速器把电子提升到更高的能 量,即更短的波长。目前可以观测到的最小尺寸为约10米。 通过加速器提高能量、减小波长,利用探测器——复杂的"电子眼",就可以研究前沿微观世界。 古希腊时期,人们认为构成物质世界的最小单位是原子。到了19世纪,现代科学意义上的原子论得以建 立,元素周期表和化学分子成为物质结构的基石。20世纪初,人们理解了物质更精细的结构——原子核 里有质子和中子,而电子在外面绕着它转。20世纪五六十年代,人们在加速器实验中发现数百个新粒 子。最终,我们理解了质子、中子和新发现的很多粒子都是由夸克这种基本粒子构成,电子和中微子也 是基本粒子,且其家族与夸克有很好的 ...