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评论分析

中国在粒子物理学迎头赶上

中国在四川为粒子物理学修建地下实验室,此前欧美人没有参与。德国之声专栏作者泽林认为,如今欧美人除了尽快合作外,别无选择。

(德国之声中文网)Majorana(马约拉纳)和Gerda(锗探测列阵)听起来虽然像毒品(和大麻Majihuana发音相近),其实都是女名。在本文中,它们指的是两个欧、美联合项目。这两个项目都在“搜寻反中微子”(确认中微子是否就是自己的反粒子,可发生“无中微子双β衰变”)--在物理学中,目前尚未发现任何支持反中微子存在的证据。但是如果得到证实,可以将科学的发展向前推进数十年。因为这可以解释宇宙中暗物质的组成,从而揭开自然科学史上的一大迷题。

中国上升为科学强国

尽管历经多年科研,然而无论马约拉纳研究还是锗探测列阵研究都没拿出有力的结果。不过在中国人还没有加入这一研究前,这不算太糟糕。然而现在,中国人不但加入而且似乎超过了西方--至少他们已经为此创造了最好的条件。梅东明是建造反中微子探测器最有声望的专家之一,本已在美国工作多年。然而当听说自己的祖国也开始进行这项研究后,他回国了。谁能为此责怪他呢?他的美国同事此前做梦也没想到,中国有一天会成为比美国更吸引人的研究地。

要想证明反中微子的存在,还需要另一种极难提取的物质--锗。梅东明这些研究人员用高纯度锗制造的探测器要追踪反中微子,还需要一个特别的环境。这个环境不仅需要最先进的电子设备,也需要极度纯净的技术,光是实验人员身上的微尘粒就能导致结果有误。在这些问题上,中国人需要帮助。

世界最大的地下实验室

更重要的是这样的实验必须完全避过各种宇宙辐射,因此搜寻反中微粒子的实验室必须建在地下深处。所有这些,人们都一直没想到中国人能做到。然而如今,他们在四川省的深山区开始挖建世界最深的实验室。其中的一厅已经建成,剩余的七厅预计在2018年前完工。最晚到那个时候,中国人就将拥有比意大利中部的、领先世界的大萨索山实验室更先进的地下实验室。大萨索山地下实验室现在整体陷入停滞:西方研究人员很难找到用于修建微子探测器的5亿欧元,因此他们羡慕地望着东方--在那里,钱不是问题。

这个东方实验室在一定程度上,算是雅砻江八万人施工的世界最大围堰的副产品。相比之下,大萨索山的欧洲地下实验室看上去像是间游戏室。针对微子物理学家担忧的宇宙射线,在四川山下要比在大萨索山下弱200倍。四川实验室还将前所未有得装备一个由1000公斤高纯度锗制造的探测器--这至少耗资5亿欧元。中国已经是一个高科技国家,而且正在成为一个宇航大国。如今,中国也要在最顶尖的基本粒子物理学中立足。

德国研究人员已经开始合作

欧洲人,其中也包括慕尼黑马克斯·普朗克物理研究所的研究人员,已被野心勃勃的中国人所吸引,以至于他们新近一致决定和中国人合作--而且是在中国人的领导下。而美国人则更持怀疑态度,他们最多愿意充当顾问。对于这项研究而言,更好的当然是大家一起搜寻。然而这对于正处于上升和下降中的大国代表们来说很难。欧洲和美国合作的非常不错,而这也体现了,在一个多元化的世界秩序下,应该共同解决世界大问题,而这就要求每位参与者都学着退一步。奖励将是一个由美、欧、中研究者共同获得的诺贝尔物理奖以及一个政治上的巨大进步。

弗朗克·泽林(Frank Sieren)是德国之声的中国专栏作者,已经在北京生活了20年。

编译:万方

责编:李鱼

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