同步辐射光源

Search documents
【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 ...
压力太大,氢会“方”吗
Xin Hua She· 2025-07-11 08:07
Core Viewpoint - Recent research by Chinese scientists has provided new insights into the structural transformation of hydrogen under extreme pressure, moving closer to the potential discovery of metallic hydrogen, which could have significant implications for various fields, including superconductivity and astrophysics [2][3][9]. Group 1: Scientific Discovery - The Beijing High-Pressure Science Research Center, led by Academician Mao Heguang, published findings in *Nature* revealing the complex arrangement of solid hydrogen at pressures between 212-245 GPa, marking the most detailed observation of solid hydrogen to date [3]. - The transition of hydrogen from gas to liquid and then to solid under increasing pressure involves a significant change in molecular arrangement, with solid hydrogen exhibiting ordered structures at high pressures [4][5]. Group 2: Methodology - The research utilized a diamond anvil cell to create the necessary high-pressure environment, allowing scientists to compress hydrogen to extreme levels [5][7]. - Advanced techniques, including synchrotron radiation, were employed to capture the structural changes of hydrogen, enabling researchers to observe how hydrogen atoms arrange themselves under pressure [8]. Group 3: Implications of Metallic Hydrogen - Metallic hydrogen is anticipated to exhibit electrical conductivity, potentially functioning as a room-temperature superconductor, which could revolutionize energy transmission and various technological applications [9][10]. - Understanding metallic hydrogen may also provide insights into the internal structures of gas giants like Jupiter and Saturn, contributing to broader astrophysical theories regarding planetary formation and evolution [10].