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未来科学大奖得主陆锦标:在正确的时间站在正确的地方

2019-10-9 10:05:53来源:作者:-责编:嗜橙评论:

上个月,2019未来科学大奖获奖名单正式公布,其中「物质科学奖」颁予王贻芳、陆锦标两位科学家。王贻芳和陆锦标领导的大亚湾中微子实验合作组,在中国广东大亚湾核电站附近首次发现了一种新的中微子振荡模式,精确测量了它们由于振荡现象而引起的消失概率。这个发现,是全世界高能物理学家们十几年来梦想着能做到的事情。

有鉴于此,2019未来科学大奖将「物质科学奖」颁给王贻芳和陆锦标,评语为:实验发现第三种中微子振荡模式,为超出标准模型的新物理研究,特别是解释宇宙中物质与反物质不对称性提供了可能。

在获奖当日下午3点30分,陆锦标教授接受了网易科技记者与未来论坛青创联盟成员、青年科学家苏萌的联合采访。

「在正确的时间站在正确的地方」

「未来科学大奖」是中国首个由科学家群体和企业家群体共同发起的科学奖项,它奖励的科研成果,要求具备这样几个条件:在大中华地区完成、在国际学界具有影响力、原创性,并且该成果已经经过相对长时间的检验;对获奖者的国籍、性别和年龄不设限。该奖2016年设立,2019年是第四届。颁奖仪式将在11月份举行。

陆锦标教授首先引用牛顿的话来表达自己的获奖感受。牛顿是历史上最伟大的科学家之一。牛顿曾说过,他觉得自己就像一个在海滩上的小孩子,不时地为拾到比通常更光滑的石子或更美丽的贝壳而欢欣鼓舞,但展现在他面前的是完全未探明的真理之海。

陆锦标教授对此深有同感。他与王贻芳领导的团队发现了第三种中微子振荡模式,精确地确定了第三种振荡模式的振荡几率,测定了中微子相互振荡的3个混合角中的最后一个角θ13。这个巨大的发现,表明中微子有可能破坏宇称与正反粒子联合对称性(CP)。CP破坏在理解粒子层次结构及其相互作用性质方面非常重要,而且在解释宇宙以正物质(而非反物质)为主这一事实也是十分必要的。

对于自己的研究工作,陆锦标教授认为,自己就像是牛顿所说的那个在海滩上的小男孩,捡到了真理之海中一个小小的贝壳。但,陆锦标教授并不认为自己的研究成果是幸运。他说,自己是「在正确的时间站在正确的地方,」他将会把部分奖金捐赠出去。

「最初我是怀疑中微子的」

其实,陆锦标并非最初就开始接触中微子。

他于1976获香港大学物理学学士学位,并随后赴美深造;1983年,陆锦标获得罗格斯大学物理学博士学位,之后又在华盛顿大学做了3年研究,1986年成为费米实验室的威尔逊硏究员,于1989年就职于加利福尼亚大学伯克利分校。

「我年轻的时候对中微子非常怀疑,因为当时很多实验都给出了错误的答案。直到九十年代,我才对中微子感兴趣:当时人类发现了中微子振荡,这在当时是最新的论证。」

到了2002年,正在参与日本神冈反中微子振荡研究的陆锦标,研究用不同的实验方法去确定中微子混合角度θ13,他突然意识到用核反应堆获取中微子是最佳方法,于是他开始跟进各地的核电站的能量和地理环境。

而王贻芳在回国前也是参与日本神冈反中微子实验,由此陆锦标结识了王贻芳,两人之间的合作开始,共同推动核反应堆中微子实验。

陆锦标坚信,粒子物理学是物理学的一个重要分支,即使人们怀疑它能不能走到终点、也负担不起越来越大的设施,它是不会消失。他向青年科学家们喊话:这是一个需要付出耐心的领域,有志于此的年轻人必须做好准备、考虑清楚自己的个性是否适合,现在这领域正走到一个十字路口上,没有人知道何去何从,未来还有很长的路要走、但希望路上有充满着令人「兴奋」的东西。

「开头是最难的」

合作研究中微子的道路并非是一帆风顺。

「那时中国发展粒子物理的时间并不长,在世界上也不知名,人们对中国的了解不多,只知道北京的正负电子对撞机。」 陆锦标教授说,「但我发现大亚湾核电站是我做研究最好的地方,从现在回过头去看,中国出现在正确的时间和正确的地点,用中文说,那时中国汇聚了‘天时地利人和’。」

「开发期是很难的,当时中国的粒子物理学在世界上并不出名,很多欧洲的同事都决定在自己的地方做实验。」为了让实验得以持续,陆锦标教授在中美两国之间进行沟通。他说服了美国能源部,并在李政道等物理学家的大力协助下,中美两国政府都乐意支持这项实验。

他们不仅克服了这些难题,还靠着努力及良好的团队合作,超过了法国和韩国的相关研究。「我们非常清楚我们必要知道θ13的大小,才能持续我们对中微子振荡的研究。那时,这是个很重大的问题,必须解决。我认为,基本上中美两国都是以此为共同目标,这非常有利于推动这项合作。」

2012年3月8日,大亚湾实验组公布发现了第三种中微子振荡模式,并精确测量到其振荡概率;而韩国的结果比大亚湾晚了25天。

「在我们发现θ13不是零之后,它带来新的研究机会。」陆锦标说,他正在研究中微子CP破坏,「我们将研究中微子振荡,将它与反中微子振荡进行比较。中微子和反中微子将有相同或不同的表现,要是不同,我们可以说他们在物质和反物质之间有不同行为。」

他认为,这是解释为什么当前宇宙是由物质主导的关键因素。

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关键词:未来科学陆锦标

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