探秘超乎想象的微觀世界——中國科大FIND論壇陶粲物理沙龍成功舉辦

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我們熟悉的世界總是對稱的,有前必有后,有左必有右。然而截至目前為止的前沿科學(xué)探究發(fā)現(xiàn),構(gòu)成這個世界的絕大多數(shù)是正物質(zhì),反物質(zhì)少之又少;那么這些似乎應(yīng)該等量的反物質(zhì)哪里去了?微觀世界的粒子特性詭異得超乎你的想象,他們到底長得什么樣?能不能拍張照片給大家瞧瞧?3月11日,來自粒子物理研究一線的五位科學(xué)家在中國科大藝術(shù)教學(xué)中心,就陶粲物理研究領(lǐng)域的諸多專業(yè)問題進行了科普演講,與會聽眾與專家們展開了熱烈的討論與對話。

活動海報
沙龍活動由中國科學(xué)院科學(xué)傳播研究中心聯(lián)合中國科大物理學(xué)院、核探測與核電子學(xué)國家重點實驗室、中國科大粒子科學(xué)與技術(shù)中心、中國科大藝術(shù)教學(xué)中心、安徽省院士專家聯(lián)誼會六家單位共同舉辦,旨在讓現(xiàn)場觀眾在科學(xué)與藝術(shù)交融的氛圍中,探究陶粲物理的奧秘,領(lǐng)略“陶然共忘機,醉墨粲星斗”的科學(xué)意境。

陶粲物理沙龍現(xiàn)場照
粒子物理學(xué)是研究物質(zhì)世界最深層次結(jié)構(gòu)和最基本相互作用規(guī)律的前沿學(xué)科。陶粲能區(qū)物理是其中一個重要研究領(lǐng)域。以陶輕子、粲夸克命名的這一粒子物理分支是探索四大相互作用之一——強相互作用的關(guān)鍵區(qū)域,研究自然界中諸多的神秘現(xiàn)象,如奇特態(tài)物質(zhì)、質(zhì)子中子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、宇宙正反物質(zhì)不對稱性等。

湯書昆教授開場致辭
沙龍活動首先由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)趙政國院士與中國科學(xué)院科學(xué)傳播研究中心主任湯書昆教授開場致辭。湯書昆教授指出:高端學(xué)術(shù)研究資源的科普轉(zhuǎn)化是中心重要的工作職責(zé),前沿科學(xué)探索領(lǐng)域做科普有很大的難度,中心參與發(fā)起并已策劃到第三期的“FIND論壇”以新型科普沙龍形態(tài)正在做嘗試,由前沿一線科學(xué)家直接做引導(dǎo)性的演講和發(fā)起對話討論非常重要。活動還設(shè)計了藝術(shù)象征性演繹學(xué)理氛圍的體驗環(huán)節(jié),希望觀眾切身體會科學(xué)與藝術(shù)的某種有機關(guān)聯(lián)。

開場鋼琴演繹
沙龍主體活動在現(xiàn)場的鋼琴演奏中拉開序幕。選用《致愛麗絲》這樣一首經(jīng)典鋼琴曲,以它純樸、親切,而又炙熱、堅定的音符烘托科學(xué)意境,描述一線科學(xué)家們對陶粲物理如此追尋經(jīng)年不倦的熱愛。
中國科學(xué)院院士趙政國以《陶粲物理研究,過去,現(xiàn)在,與將來》為題展開了他的科普演講,簡明清晰地介紹了物質(zhì)世界的起源,科學(xué)界對物質(zhì)世界最為基本的組分的探索,以及構(gòu)成其中的相互作用。趙院士以粲夸克的發(fā)現(xiàn)和對其性質(zhì)的深入研究為例,描述了基本粒子物理的標(biāo)準(zhǔn)模型和探索其結(jié)構(gòu)的重大意義,介紹了北京正負電子對撞機的北京譜儀實驗取得的重大成就,展望了陶粲物理領(lǐng)域的將來。最后,趙院士提到了人類目前對于浩瀚宇宙認知程度的渺茫,希望在場的年輕人能夠勤奮學(xué)習(xí),不斷向未知探索進發(fā)。

趙政國院士演講現(xiàn)場
中國科學(xué)院大學(xué)何吉波教授引領(lǐng)聽眾初步認識了《性格迥異的強子家族》,他描述了不同類型的強子,從強子的內(nèi)部組成——夸克角度來分析其背后的影響機制,并以雙粲重子為例,提出了科學(xué)家如何在實驗上根據(jù)理論預(yù)言尋找雙粲重子,以及仍然存在更深層次的未知問題有哪些。希望能通過理論與實驗的更有效結(jié)合,不斷加深對基本粒子相互作用機制的理解。

演講中的何吉波教授
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)周小蓉特任教授《核子結(jié)構(gòu)之謎》的主題演講,展示了科學(xué)界從物質(zhì)世界組成出發(fā),對于核子電磁結(jié)構(gòu)不斷加深認知的歷程。曾經(jīng),人們認為核子的種類只有已經(jīng)定性的簡單幾類,然而,隨著理論預(yù)測和實驗探索的不斷加深,人們很快就發(fā)現(xiàn)自身對于核子結(jié)構(gòu)的認識還遠遠不夠。到目前為止,對于核子結(jié)構(gòu)的探索正隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步而推進,并對理論模型的預(yù)測提供了更強有力的指導(dǎo)。核子的振蕩本質(zhì)任然需要更精確的測量,超級陶粲裝置將為這一領(lǐng)域的更精確的探索提供更多機會。

報告中的周小蓉教授
中國科學(xué)院高能物理研究所李海波研究員以《宇宙正反物質(zhì)不對稱之謎與CP破缺》為題,從物質(zhì)起源探究引起的21世紀(jì)重大科學(xué)問題的思考講起,介紹了人們對于反物質(zhì)的探索與反物質(zhì)粒子的發(fā)現(xiàn),向觀眾講述了對正反物質(zhì)不對稱的實驗尋找,以及電荷-空間宇稱變換(CP)不對稱的問題。李海波指出,尋找新的CP破壞起源是當(dāng)前物理學(xué)重要課題,這會有助于進一步理解宇宙物質(zhì)的演化。

報告中的李海波教授
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)羅箐副教授以《怎樣追趕光?——與粒子加速器同行》為題開講,從粒子加速器概念出發(fā),闡述了粒子加速器在研究粒子物理學(xué)中的地位,談到當(dāng)前加速器的關(guān)鍵物理與技術(shù)問題。以超級陶粲裝置為例,新一代裝置與設(shè)備需要更為精確的加速條件,更加穩(wěn)定的運行要求,更加安全的環(huán)境因素。加速器學(xué)科的不斷深入研究,可以帶動電學(xué),磁學(xué)相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展,幫助解決醫(yī)療,化學(xué)等學(xué)科的重大學(xué)科問題,推動新的規(guī)律的發(fā)掘和更多優(yōu)秀科學(xué)技術(shù)人才的培養(yǎng),為國家社會的發(fā)展帶來重要影響。

羅箐副教授演講
在茶歇環(huán)節(jié),特邀書法家汪書貴先生揮毫潑墨,為陶粲沙龍主題活動題字?,F(xiàn)場的鋼琴表演藝術(shù)家、書法家與科學(xué)家用各自的方式致共同敬科學(xué)主題。

現(xiàn)場展示書法作品“陶粲物理”
圓桌討論環(huán)節(jié),五位報告人與來自中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)以及合肥一中、科大附中等學(xué)校的師生,開始了直接而熱烈的對話。面對現(xiàn)場師生提出的現(xiàn)階段生命科學(xué)研究還在分子層面,未來是否與粒子物理有交叉等等問題,趙院士介紹了建設(shè)超級陶粲裝置的意義,從北京正負電子對撞機建設(shè)升級過程中向更高能量和亮度的升級改造的困難,以及超級陶粲裝置為前沿物理能夠提供的大量新的機會和課題。李海波老師向來自合肥一六八中學(xué)的高中學(xué)生詳細講解了弱相互作用下宇稱不守恒的現(xiàn)象,高度肯定了他勤學(xué)善問的能力,沙龍活動現(xiàn)場互動氣氛熱烈,眾多優(yōu)秀中學(xué)生與一線科學(xué)家直接對話,將對他們今后科研興趣的培養(yǎng)產(chǎn)生持久的影響。

圓桌討論現(xiàn)場
FIND論壇——科普沙龍活動由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)趙政國院士和中國科學(xué)院科學(xué)傳播研究中心主任湯書昆教授擔(dān)任顧問,中國科大吳雨生教授、科學(xué)傳播中心辦公室主任何勇副研究員負責(zé)具體策劃。當(dāng)天的沙龍?zhí)匮憬髮W(xué)副研究員趙義博擔(dān)任主持人,活動通過中國科學(xué)院科學(xué)傳播研究中心抖音號、科技袁人抖音賬號以及蔻享學(xué)術(shù)進行網(wǎng)絡(luò)直播,各平臺直播觀看累計超過2萬人次,并在新華社等主流媒體上進行了報道,取得了良好的科學(xué)傳播效果。
新華社報道鏈接:
(人文與社會科學(xué)學(xué)院、中國科學(xué)院科學(xué)傳播研究中心)

