北京正負電子對撞機取得了哪些成就?
這個問題應該還是BEPC(北京正負電子對撞機)或者BES(北京譜儀,BEPC上的探測器實驗)的專家,我來拋個磚。先從維基百科上抄一段兒供參考:
高能物理研究所通過它進行了大量高能物理研究,曾精確測量τ子質量、R值(正負電子對撞經單光子湮沒而產生強子的零階截面),並發現了新的共振結構。而它的同步輻射裝置則使其成為了多學科的大型公共實驗平台,在其上進行過大量同步輻射專用光實驗,包括曾測定了SARS冠狀病毒蛋白酶等大批重要蛋白質結構。
BEPC和BES上的物理,今年正好看到annual review of physics: nuclear and particle science 上有篇綜述,適合有一些粒子物理基礎的讀者:http://arxiv.org/abs/1603.09431分了tau輕子質量測量、R值掃描、輕強子、粲夸克偶素、奇異態(比如四夸克態)、粲物理幾個方面講了有代表性的重要結果。作為沒做過BES的高能物理實驗從業人員,我覺得國際上對BEPC在tau輕子和粲夸克能區物理的領先地位是沒有異議的。
「tau輕子和粲夸克能區」是神馬?!說人話!好吧來看看標準模型的基本粒子(請忽視我的草稿紙渣手繪):
夸克和輕子可以看成搭建我們物質世界的磚塊;(紅色的)玻色子們傳遞相互作用,如果你對粒子物理一無所知的話就……把它們想像成磚塊之間的漿糊吧……;紫色這位就是今年風頭很火的Higgs啦,有了它才有了電弱相互作用的破缺,才產生了基本粒子的質量。說到質量,這就是圖裡大小不同的圈圈所示意的,當然不完全成比例,咱們看個相對關係。上、下夸克是質量輕的那頭,咱們生活的宏觀世界裡99.999....%由質子中子組成,組分都是這倆;頂夸克和Higgs是重的那頭,質量大就意味著產生它們需要的能量多,所以這些大胖子都是近二十年內才剛剛在高能對撞機上發現的。而粲夸克和tau輕子夾在中間,BEPC的能量範圍2-5GeV研究它們正合適。一方面這個能量上有些獨特的物理,另一方面準確測量tau輕子、粲物理的參數,也是更高能量上的重要輸入參數。
BEPC除了直接的結果,間接的成就還有啥呢?我知道的:
開頭維基也說了,同步輻射光源成了大型公共實驗裝置。
培養了一批人才隊伍——隊伍的意思是說,有建加速器的,有搭粒子探測器的,有做電子學的,有搞觸發系統的,有做大規模計算的,有寫軟體、分析數據的……同時也積累了多人大合作組、國際交流的經驗。
另外還時不時搞個公眾開放日,努力做些科普。家人今年去過,表示很熱鬧也很有收穫。
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