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2023年03月17日
探秘超乎想象的微观世界——中国科大FIND论坛陶粲物理沙龙成功举办

我们熟悉的世界总是对称的,有前必有后,有左必有右。然而截至目前为止的前沿科学探究发现,构成这个世界的绝大多数是正物质,反物质少之又少;那么这些似乎应该等量的反物质哪里去了?微观世界的粒子特性诡异得超乎你的想象,他们到底长得什么样?能不能拍张照片给大家瞧瞧?3月11日,来自粒子物理研究一线的五位科学家在中国科大艺术教学中心,就陶粲物理研究领域的诸多专业问题进行了科普演讲,与会听众与专家们展开了热烈的讨论与对话。

活动海报

沙龙活动由中国科学院科学传播研究中心联合中国科大物理学院、核探测与核电子学国家重点实验室、中国科大粒子科学与技术中心、中国科大艺术教学中心、安徽省院士专家联谊会六家单位共同举办,旨在让现场观众在科学与艺术交融的氛围中,探究陶粲物理的奥秘,领略“陶然共忘机,醉墨粲星斗”的科学意境。

陶粲物理沙龙现场照

粒子物理学是研究物质世界最深层次结构和最基本相互作用规律的前沿学科。陶粲能区物理是其中一个重要研究领域。以陶轻子、粲夸克命名的这一粒子物理分支是探索四大相互作用之一——强相互作用的关键区域,研究自然界中诸多的神秘现象,如奇特态物质、质子中子的内部结构、宇宙正反物质不对称性等。

汤书昆教授开场致辞

沙龙活动首先由中国科学技术大学赵政国院士与中国科学院科学传播研究中心主任汤书昆教授开场致辞。汤书昆教授指出:高端学术研究资源的科普转化是中心重要的工作职责,前沿科学探索领域做科普有很大的难度,中心参与发起并已策划到第三期的“FIND论坛”以新型科普沙龙形态正在做尝试,由前沿一线科学家直接做引导性的演讲和发起对话讨论非常重要。活动还设计了艺术象征性演绎学理氛围的体验环节,希望观众切身体会科学与艺术的某种有机关联。

开场钢琴演绎

沙龙主体活动在现场的钢琴演奏中拉开序幕。选用《致爱丽丝》这样一首经典钢琴曲,以它纯朴、亲切,而又炙热、坚定的音符烘托科学意境,描述一线科学家们对陶粲物理如此追寻经年不倦的热爱。

中国科学院院士赵政国以《陶粲物理研究,过去,现在,与将来》为题展开了他的科普演讲,简明清晰地介绍了物质世界的起源,科学界对物质世界最为基本的组分的探索,以及构成其中的相互作用。赵院士以粲夸克的发现和对其性质的深入研究为例,描述了基本粒子物理的标准模型和探索其结构的重大意义,介绍了北京正负电子对撞机的北京谱仪实验取得的重大成就,展望了陶粲物理领域的将来。最后,赵院士提到了人类目前对于浩瀚宇宙认知程度的渺茫,希望在场的年轻人能够勤奋学习,不断向未知探索进发。

赵政国院士演讲现场

中国科学院大学何吉波教授引领听众初步认识了《性格迥异的强子家族》,他描述了不同类型的强子,从强子的内部组成——夸克角度来分析其背后的影响机制,并以双粲重子为例,提出了科学家如何在实验上根据理论预言寻找双粲重子,以及仍然存在更深层次的未知问题有哪些。希望能通过理论与实验的更有效结合,不断加深对基本粒子相互作用机制的理解。

演讲中的何吉波教授

中国科学技术大学周小蓉特任教授《核子结构之谜》的主题演讲,展示了科学界从物质世界组成出发,对于核子电磁结构不断加深认知的历程。曾经,人们认为核子的种类只有已经定性的简单几类,然而,随着理论预测和实验探索的不断加深,人们很快就发现自身对于核子结构的认识还远远不够。到目前为止,对于核子结构的探索正随着科学技术的不断进步而推进,并对理论模型的预测提供了更强有力的指导。核子的振荡本质任然需要更精确的测量,超级陶粲装置将为这一领域的更精确的探索提供更多机会。

报告中的周小蓉教授

中国科学院高能物理研究所李海波研究员以《宇宙正反物质不对称之谜与CP破缺》为题,从物质起源探究引起的21世纪重大科学问题的思考讲起,介绍了人们对于反物质的探索与反物质粒子的发现,向观众讲述了对正反物质不对称的实验寻找,以及电荷-空间宇称变换(CP)不对称的问题。李海波指出,寻找新的CP破坏起源是当前物理学重要课题,这会有助于进一步理解宇宙物质的演化。

报告中的李海波教授

中国科学技术大学罗箐副教授以《怎样追赶光?——与粒子加速器同行》为题开讲,从粒子加速器概念出发,阐述了粒子加速器在研究粒子物理学中的地位,谈到当前加速器的关键物理与技术问题。以超级陶粲装置为例,新一代装置与设备需要更为精确的加速条件,更加稳定的运行要求,更加安全的环境因素。加速器学科的不断深入研究,可以带动电学,磁学相关技术的不断发展,帮助解决医疗,化学等学科的重大学科问题,推动新的规律的发掘和更多优秀科学技术人才的培养,为国家社会的发展带来重要影响。

罗箐副教授演讲

在茶歇环节,特邀书法家汪书贵先生挥毫泼墨,为陶粲沙龙主题活动题字。现场的钢琴表演艺术家、书法家与科学家用各自的方式致共同敬科学主题。

现场展示书法作品“陶粲物理”

圆桌讨论环节,五位报告人与来自中国科学技术大学以及合肥一中、科大附中等学校的师生,开始了直接而热烈的对话。面对现场师生提出的现阶段生命科学研究还在分子层面,未来是否与粒子物理有交叉等等问题,赵院士介绍了建设超级陶粲装置的意义,从北京正负电子对撞机建设升级过程中向更高能量和亮度的升级改造的困难,以及超级陶粲装置为前沿物理能够提供的大量新的机会和课题。李海波老师向来自合肥一六八中学的高中学生详细讲解了弱相互作用下宇称不守恒的现象,高度肯定了他勤学善问的能力,沙龙活动现场互动气氛热烈,众多优秀中学生与一线科学家直接对话,将对他们今后科研兴趣的培养产生持久的影响。

圆桌讨论现场

FIND论坛——科普沙龙活动由中国科学技术大学赵政国院士和中国科学院科学传播研究中心主任汤书昆教授担任顾问,中国科大吴雨生教授、科学传播中心办公室主任何勇副研究员负责具体策划。当天的沙龙特邀浙江大学副研究员赵义博担任主持人,活动通过中国科学院科学传播研究中心抖音号、科技袁人抖音账号以及蔻享学术进行网络直播,各平台直播观看累计超过2万人次,并在新华社等主流媒体上进行了报道,取得了良好的科学传播效果。

新华社报道链接:

https://h.xinhuaxmt.com/vh512/share/11420526?d=134b0ac&channel=weixin


(人文与社会科学学院、中国科学院科学传播研究中心)


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