陳和生院士

該探測器示意圖

　　捕捉“上帝粒子”，中國出了大力

　　7月18日下午，本報記者一行如約走進中科院高能物理研究所陳和生院士辦公室，就歐洲核子中心近日發佈尋找希格斯玻色子最新進展進行專題採訪。作為歐洲核子中心大型強子對撞機實驗CMS和ATLAS物理研究的首席科學家，陳和生一直致力於相關科研實驗和組織協調，工作異常繁忙。實際上，這是他就此專題第一次接受媒體採訪。

　　中國科學家全程參與

　　“希格斯玻色子提出於1964年，其動機是為了自洽地賦予其他基本粒子以質量。它是粒子物理標準模型迄今尚未得到驗證的關鍵一環，而後者自上世紀70年代建立以來，已經成為人類認知亞原子核尺度微觀世界的成功理論，相關工作多次獲得諾貝爾物理學獎。”北京大學技術物理系高能物理實驗組副教授李強解釋了尋找這個粒子的動機。“但是，問題在於，希格斯提出的假定中，只表明這個粒子是存在的，但並沒有預言質量究竟是多少，因此尋找這個粒子已經花費很多年了。”陳院士解釋為何希格斯玻色子這般難找。

　　那麼，中國科學家是從何時開始參與到這個項目中的呢？“就這個粒子的探索過程而言，中國科學家是全程參與者。”陳院士這樣回答，“在不同的階段，中國科學家參與探測器的硬體建設和實驗數據分析以及物理研究，總人數接近100人。”在中國科技部、中國科學院、中國國家自然科學基金委員會三家聯合支持下，中科院高能物理研究所從一開始就參與了探測器的設計和建造，並協同來自北京大學、中國科技大學、山東大學、南京大學的中國科學家們在儀器研製、設備調試、數據分析等方面作出了重要貢獻，在歐洲核子中心贏得了良好的國家聲譽。

　　據悉，在實驗過程中，萬億次以上對撞才能産生一個希格斯玻色子，並且這種粒子壽命十分短暫，因此，尋找該粒子最主要的過程是“抓住”希格斯玻色子衰變産生的光子。中國組在這次尋找的過程中，特別是在用多變量分析方法區分信號與本底、提高希格斯玻色子尋找的靈敏度方面，提出了一項非常重要的方案，比去年採用美國組方法的靈敏度要高3%，大大提高了整個團隊的工作效率。此外，CMS實驗這次尋找希格斯玻色子的數據分析最後綜合以及合作組內部報告是由一名30來歲的中國人完成的，他是中國高能物理研究所培養的青年物理學家。

　　中國製造問鼎歐洲核子中心

　　除了在後期分析時中國人承擔了舉足輕重的角色之外，在探測器的建設階段，中國也做了不小的貢獻。如CMS探測器，總量為12500噸，中國承擔了其上1/3的端蓋以及部分桶部μ探測器陰極條室和阻性板室的研製測試等任務。歐洲核子中心對中國製造的儀器評價很高。“我們做的一些設備得了金獎，質量是過硬的。同類探測器運行到現在，我們研製的性能最好。”陳院士在提起這些儀器時十分驕傲。

　　在探測器建設中，中國加強了同世界各國的合作，獲取了共享資源。通過這些國際合作，我國也加強了國內隊伍的合作，發展了自己的技術。如中國科學院上海硅酸鹽研究所製造的鎢酸鉛晶體是重要貢獻之一，“這是國際上頂尖的技術，中科院上海硅酸鹽研究所在這個領域上非常有經驗，完成了這項非常有挑戰性的任務。並且，通過國際合作，我們承擔探測器的建設，這些技術也用到了我們國內應用中。”

　　那麼中國是否會繼續參與國際項目呢？“我們將會繼續參加粒子物理領域的國際合作，外界對中國的期望也很高。但是我們現在想做的是繼續努力完成自己領土上的實驗。”陳院士對中科院高能物理研究所未來方向如是作答。自上世紀70年代周總理批示中科院高能物理研究所成立以來，這裡的科學家們承擔了北京正負電子對撞機等多個大科學裝置的建造，成功組織了北京譜儀實驗、大亞灣中微子實驗等“以我為主”的大型實驗，並參與了多項高能物理科學前沿的國際合作，在國內外均深受好評。