的首个物理结果研讨会在理论物理所召开,中国

作者: 科学科技  发布:2019-07-27

2017年,世界科技舞台星光璀璨,各领域科技创新“你方唱罢我登场”,呈现喷涌之势,相关应用层出不穷,并纷纷进入国家经济发展主战场,推动着各国的国际竞争与合作。在这个舞台上,来自中国的科技之光熠熠生辉。

2017年物理界的头版,被引力波的消息完美占据。从VIRGO探测器上线并一举实现与LIGO的联合观测,到LIGO的三位主要科学家毫无悬念地摘取今年的诺贝尔物理学奖,引力波的热潮一次次被推向高点。尤其是宣布观测到两颗中子星的并合,同时探测到短伽马射线暴,确认了巨新星事件,揭示了重元素形成之谜,一个多信使天文学的时代就此开启。

12月7日下午,中国暗物质探测卫星“悟空”的首个物理结果研讨会在中国科学院理论物理研究所召开。来自中国科学院大学、北京大学、清华大学、北京师范大学、上海交通大学、山东大学等高校,中科院理论物理所、高能物理研究所、数学与系统科学研究院、国家天文台等科研院所的相关专家和研究生约160人参加了此次研讨会。

光伏农场看争锋

有开始就有结束。9月15日,在土星工作了整整13年的卡西尼号探测器燃料耗尽,在向地球发出最后一串信号后加速俯冲入土星大气层,终结了自己的生命。它一共拍摄并传回了数十万张图片,留下了635GB的科学数据,为人类认识土星、探索太阳系积累了极其宝贵的资料。

此次研讨会是“悟空”物理结果发表后,首次针对其物理结果的学术研讨会。会议把粒子物理、宇宙学、天文学方面的专家聚在一起,在第一时间分享和讨论其结果的理论解释和对未来暗物质探测的影响。研讨会邀请中科院紫金山天文台研究员常进(“悟空”项目首席科学家)作特邀报告,详细介绍了“悟空”卫星的设计建造,在轨运行情况和首个观测结果。理论物理所研究员周宇峰从理论角度介绍了“悟空”结果的数据特点和当前的国际国内研究状况。从暗物质子结构和天体物理两个方面探讨了可能的理论解释,以及未来可以预期的新发现。高能物理所研究员毕效军也作了理论分析报告,从“悟空”号观测到的谱特点分别从暗物质和天体源的角度分析了可能起源。

●讲述人:记者 冯丽妃

如果说引力波和卡西尼是欧美物理学界的骄傲,本年度中国物理和天文学界的表现也毫不逊色,亮点纷呈。空间科学卫星大放异彩,相继实现科学目标,取得了世界领先的研究成果。以FAST为首的地面大科学装置蓄势待发,直指国际基础研究最前沿。

理论物理所副所长、中科院院士蔡荣根和国科大副校长、理论物理所研究员、中科院院士吴岳良主持了研讨会。蔡荣根说到,我国的暗物质探测从“无”到“有”,从“跟踪”变成了世界“领先”,实现了跨越式发展。习近平总书记在十九大报告中对我国的科学技术发展提出了殷切的希望,也吹响了向世界科技强国进军的集结号。这次“悟空”的首个物理结果意义非常重大,希望我国能够在暗物质、暗能量、引力波和宇宙演化等基础研究前沿做出更大的贡献。

今年8月28日,美国阿肯色州北小石城与美宝莲—欧莱雅工厂相邻的光伏农场里,一排排太阳能阵列斜冲着阴云密布的天空,等待云开后好捕捉太阳的能量。

中国物理,我们开始看到质的飞跃。

常进在报告中说到,理论物理所对“悟空”暗物质卫星探测项目的立项和早期的工作给予了大力的支持。

“这里有3200块太阳能板,是今年3月完成的首批工程项目。”光伏农场运营公司Scenic Hill Solar的一位小伙子介绍说。欧莱雅计划在工厂旁8英亩的土地上建1.2兆瓦的光伏发电场,它将成为阿肯色州第三大商用太阳能阵列和第四大该类项目。

量子通信领跑者

学术报告后,与会人员展开了热烈的讨论。大家回顾了国内暗物质探测的历程,对未来的探测计划和理论研究进行了深入的探讨。

令我激动的是这里的中国元素。

12月19日凌晨,《自然》杂志发布的2017年度十大人物,盘点在过去一年对科学产生重大影响的十位科学家,中国科学技术大学教授潘建伟因为在量子通信领域的突出贡献赫然在列。

金沙国际唯一官网 1

除了太阳能板来自中国外,农场里连接着输电桩的一组组“灰匣子”吸引了我的注意力,它们上面印着的商标道明了出处——中国华为。“这是华为在美国首次应用这样的逆变器。”小伙子说,正是得益于这批逆变器,欧莱雅农场首期产电量比合同预期高出9%。

量子通信在理论上有着近乎完美的保密性,有望成为未来通信的基本形式。然而常规光纤或近地自由空间会造成信道损失,导致量子通信的距离一直被限制在百公里量级。由潘建伟担任首席科学家的全球首颗量子通讯卫星“墨子号”于2016年8月发射,2017年圆满实现三大科学目标:千公里级星地双向量子纠缠分发、卫星到地面的量子密钥分发、地面到卫星的单光子量子比特的隐形传态。他们的论文分别作为封面文章发表在《科学》和《自然》杂志,被《自然》审稿人称为“十分令人激动的消息”,“证明量子技术已经突破了天空的限制,也是中国在物理科学方面的投资及努力的证明”。

会场全景

的确,身在异国时,与祖国相关联的每个事物都容易让人心生感慨。今年8月中旬到9月初,我和7名来自不同领域的中国朋友应邀参加美国国务院的国际访问者领导项目,聚焦“美国可再生能源资源和相关可持续发展问题”。一路行来,一路感触。

捕捉暗物质

事实上,中国已占据全球光伏发电领域的“半壁江山”。得益于技术创新和成本降低,我国多晶硅、硅片、电池、组件四个制造端主要生产环节产量连续位居全球首位,全球超过60%的太阳能电池板产自中国。而去年高达95%在美出售的太阳能板系海外制造。美国国际贸易委员会由此通过“201法案”,采取关税、配额等措施限制进口以保护本国产业。

中国科学家在暗物质探测领域正在取得快速进展,或将改写历史。

但许多美国机构和人士认为,限制进口是一种“双输”的策略。美国可再生能源最大州加州已与中国科技部及四川、江苏、河北等省确立了共建清洁能源的合作关系。“我们不希望本土的光伏生产商倒闭,更不希望我们自己倒闭。”佛罗里达州太阳能板集成、安装和维护公司Solar Source的一位负责人说。据悉,美国相关领域的工作岗位达26万之多。

我们所在宇宙的绝大部分是不可见的。其中有25%的物质被科学家们称为“暗物质”,它们可能由一类未知粒子组成,不受电磁力的影响,仅通过引力场与已知物质发生作用。

随着相关补贴和红利接近尾声,我国光伏产业已进入关键转型期,面临与国内传统产业以及国际同行“分羹”的激烈竞争。备战未来,技术创新将是决定生死存亡的关键,期待我国光伏产业将世界照得更亮。

为了捕捉暗物质,一种方法是利用在空气中提纯的惰性元素氙作为探测媒介来寻找暗物质,以在中国锦屏地下实验室进行的“熊猫计划”为代表。2017年8月,该项目负责人、上海交大鸿文讲席教授季向东在国际高能粒子天体物理大会上公布了最新暗物质探测实验结果,第二次刷新了暗物质粒子性质限制的世界纪录。

从“少年”到“青年”

金沙国际唯一官网,另外一种是空间利用暗物质碰撞湮灭会同时产生普通物质和反物质的原理进行间接探测。2015年底中国发射了“悟空号”暗物质粒子探测卫星。与AMS-02、Fermi等同类项目相比,“悟空”首次观测了TeV以上的高能宇宙射线,并获取了目前世界上精度最高的宇宙线探测结果。项目首席科学家、紫金山天文台常进研究员及其团队11月30日在《自然》杂志上发表的论文称,他们还测量到能谱在约1.4TeV处的一个可疑信号。耗资仅1亿美元的“悟空号”目前在轨运行状态良好,将继续收集数据,进一步证实该可疑信号的真实性及其是否与暗物质湮灭相关。

本文由金沙国际唯一官网发布于科学科技,转载请注明出处:的首个物理结果研讨会在理论物理所召开,中国

关键词: