上天入地,做最前沿的物理(2)
“粒子物理研究的是深条理的物质布局,天体物理研究的是大标准的物理纪律,粒子天体物理学则是这两个学科的交错。对付我们来说,宇宙就是最大的‘对撞机’,我们操作大标准的宇宙来研究深条理的物理纪律。”粒子天体物理重点尝试室主任张双南说。
寻找黑洞等致密天体、捕获宇宙线、探测中微子……粒子天体物理重点尝试室里的科学家们凭借着敏捷的探测技能,直接研究自然界中的粒子,而这种研究手段,正是今朝高能物理规模最前沿的偏向之一。
从恪守到绽放
“今朝,我们是海内独一具备全方位(地下、高山和空间)、多波段(微波、光学、X射线和伽马射线)、多信使(电磁波、中微子、宇宙线)视察研究本领的尝试室。”每次对外先容粒子天体物理重点尝试室时,张双南的语气中总带着一份孤高。
这份孤高来之不易。
1951年,粒子天体物理重点尝试室的前身——宇宙线研究组,在高能所的前身——近代物理研究所创立,之后演变为高能所宇宙线室。1997年4月,经中国科学院核准,高能所创立“宇宙线和高能天体物理开放尝试室”;2003年7月,改名为“粒子天体物理重点尝试室”。
“僵持研制尝试装置,并基于这些装置开展研究,是我们的传统。”张双南回想。
1954年,在海拔3200米的云南落雪山,他们成立了中国第一个高山宇宙线尝试室,由此开启了我国的宇宙线研究。
1965年,他们建成了一套总重近300吨的大型云室系统,成为其时世界上同类装置中局限最大、程度最先进的仪器之一。
改良开放后,他们又在甘巴拉山、怀柔、兴隆等地开展多种范例的宇宙线尝试,制作了我国首个高空科学气球系统,操作球载X射线望远镜开展空间高能天文视察。
在努力建树本身的尝试和视察设备的同时,尝试室还操作多颗海外高能天文卫星的视察数据开展研究,并在数据处理惩罚要领方面取得一批创新成就。
“其时海内的经济和技能基本较量单薄,进程很是艰巨,取得的物理成就相对有限。”张双南说,“不外,在这个进程中,尝试室的学术和技能基本得以增强,人才步队也逐渐生长。”
新世纪前后,粒子天体物理渐成国际研究热点,国度对基本研究的投入也逐年增多。蓄势待发的尝试室,有了更大的成长空间。
2000年,李惕碚、吴枚等高能天体物理学家提出并酝酿了近十年的HXMT项目,得到科技部“973”打算的支持。2005年,这一项目被其时的国防科工委选中为配景型号,并在2011年正式工程立项。
2003年,刚返国两年的高能所现任所长王贻芳提出设想,操作我国大亚湾核回响堆群发生的大量中微子,来寻找中微子的第三种振荡。2006年,大亚湾回响堆中微子尝试站项目获准立项,成为其时我国基本科学规模最大的国际相助项目。
2006年,在羊八井中日相助ASγ尝试建成运行多年之后,中意相助ARGO尝试也在羊八井建成并投入视察运行。羊八井尝试期间,粒子天体物理重点尝试室副主任曹臻开始经营建树新一代国际领先的宇宙线视察基地,并于2008年牵头提出了LHAASO项目。
这些大科学装置的立项、研制、运行,为粒子天体物理重点尝试室的加快前进缔造了大概。
从“一”到“多”
对付粒子天体物理重点尝试室来说,“慧眼”是旗舰般的存在。
1993年春,20多岁的卢方军成为高能所博士生,师从李惕碚院士。半年后,李惕碚在宇宙线室高氛围球载硬X射线天文视察的基本上,提出了HXMT观念,卢方军则参加做一些数据阐明事情。