訪中科院研究員陳國明

那些反對者其實不懂粒子物理，知道粒子物理的人是不會反對的

耗時幾近20年的LHC，凝聚了80個國家和地區(qū)的7000名研究人員的努力。其中有著中國科學(xué)院高能物理研究所研究員陳國明和他同事們的心血——LHC中CMS探測器端蓋上的μ子探測器，有1/3是由他所在的團(tuán)隊設(shè)計、建造、安裝并調(diào)試的。

陳國明告訴記者，中國在CMS上的投入約占CMS總投入的1%，得到的回報則是可以拿到CMS實驗組的所有數(shù)據(jù)。CMS探測器是LHC四個探測器中最重要的部分，據(jù)說，如果存在希格斯粒子，很可能由它探測到。

雖然一直自稱是實驗物理學(xué)家，陳國明講得最多的卻還是理論。他會在桌上找到一個杯子橫過來解釋他們的探測器，渾然不顧里面剩下的一丁點兒水淌到了桌面上。他會饒有興味地解釋“標(biāo)準(zhǔn)模型”以及傳說中的“上帝粒子”，然后很嚴(yán)肅地說，其實，最大的問題不是希格斯粒子而是“暗物質(zhì)”。

當(dāng)記者問到：“暗物質(zhì)不是宇宙學(xué)中的東西嗎？”他很驕傲地回答：“物理學(xué)里，最大和最小早就接起來了?！苯裉?，研究最廣闊宇宙的宇宙學(xué)與研究最微小粒子的粒子物理，幾乎合到了一塊。

他會指著某個星系的圖片描述暗物質(zhì)——按照這個星系的旋轉(zhuǎn)速度計算，它本會因離心力而散掉，但它仍然保持現(xiàn)在的樣子，我們猜測其中有大量的物質(zhì)?！半m然我們現(xiàn)行的觀測手段都觀測不到，但它們有質(zhì)量有引力。”他說，LHC中也許能夠找到類似暗物質(zhì)的東西，但即使實驗中找到了，也還需要去太空中驗證。

人物周刊：您的研究小組參與LHC的工作多長時間了？

陳國明：大概有十來年吧，我們差不多從一開始就加入了，LHC建造了十來年，我們也就合作了十來年。

人物周刊：您個人如何介入這個項目的？

陳國明：我做博士后的時候就參與了CERN的LEP（大型正負(fù)電子對撞機(jī)），那是個跟LHC差不多的東西，只是能量沒那么大。

人物周刊：您主要是參與LHC實驗方面的，國內(nèi)有參與LHC理論方面研究的項目嗎？

陳國明：理論方面，國內(nèi)比較少。清華大學(xué)鄺宇平院士帶領(lǐng)的一個團(tuán)隊，跟我們組走得較近，他們有個模型要在LHC上驗證。

人物周刊：他們的模型是什么呢？

陳國明：那是一個Higgsless model（不包括希格斯粒子的模型），他的模型中沒有希格斯，他們預(yù)言了另一個新粒子，這個新粒子會衰變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)離子模型中的WC粒子。當(dāng)然，我們中國的組也會尋找希格斯。如果找到了希格斯，我們還可以驗證我們的一些關(guān)于希格斯耦合性質(zhì)的理論。

人物周刊：LHC內(nèi)部是什么樣子呢，據(jù)說還可以騎自行車？

陳國明：沒錯，它相當(dāng)于一個大隧道，不光是騎自行車，可以跑小車的，它們有專門的小車。里面有很多管道，那些管道里有粒子束。管道的外圈就是超導(dǎo)磁鐵，內(nèi)部是粒子束和探測器。

人物周刊：開機(jī)之后就一直要有液氮填充進(jìn)去？

陳國明：是這樣，必須保持超導(dǎo)磁鐵的４K（約-269.15℃）以下的溫度，很費錢，電費不得了的。

人物周刊：據(jù)說LHC中粒子對撞的能量會毀滅世界，這件事，您怎么看呢？

陳國明：這個是無稽之談。

人物周刊：您覺得那是在攪混水嗎？

陳國明：有些人確實不懷好意地想要中止LHC。總有些人會反對，從前建造LEP對撞機(jī)時也有人反對。反對者其實不懂粒子物理，知道粒子物理的人是不會反對的。

人物周刊：90年代，美國的一個SSC計劃曾因為政府不準(zhǔn)備再投錢而被停掉了，LHC雖然官司不斷，而且花的錢更多，居然還一直堅持到了運行。您怎么看？

陳國明：這個跟美國政府的態(tài)度有關(guān)，SSC是上一屆政府支持，而且投了大量的錢，但換屆后新政府不支持，就被停掉了。

人物周刊：歐盟支持的LHC為什么就做得成，是因為它的支持有連續(xù)性嗎？

陳國明：也許歐洲人比美國人更文明一點。美國人一般比較任性，像小孩，歐洲人理性一點吧。（笑）

人物周刊：LHC的科學(xué)家這次好像也很重視宣傳，讓公眾了解這個項目的重要性，他們還做過一個說唱MV，您看過嗎？

陳國明：那個（說唱MV），我沒看過。我是搞粒子物理實驗研究的，我覺得一個安靜、寂寞的環(huán)境，更有利于我們從事科學(xué)研究。但另一方面，我們的實驗都是要花很多錢的，需要公眾的支持，沒有公眾支持，政府不會投錢，所以很需要讓公眾了解這項工作的重要性。這兩個方面，其實是個矛盾。

人物周刊：在中國，我們的科學(xué)家對公眾的宣傳好像不那么多？

陳國明：沒錯，這個與體制有關(guān)，我們跟歐洲不一樣，只要政府部門能夠理解它的重要性，往里投錢就行了。但在歐洲，如果公眾不支持，政府就不會投錢。

人物周刊：您覺得LHC是為什么而建的呢，就為了找希格斯玻色子嗎？

陳國明：不能說只為了找希格斯玻色子。LHC的主要目的包括三個：探索質(zhì)量起源，尋找希格斯粒子；尋找超對稱粒子，揭開暗物質(zhì)之謎；尋找迷你黑洞等新的物理現(xiàn)象。

人物周刊：您怎么看這次尋找希格斯粒子？

陳國明：作為物理學(xué)家，我們現(xiàn)在理解這個世界的基礎(chǔ)是假設(shè)“標(biāo)準(zhǔn)模型”是正確的，希格斯玻色子就是那個體系下的一個假設(shè)。但從前的實驗都是在1個TEV能量以下的實驗，像這次超過1個TEV的對撞，對標(biāo)準(zhǔn)模型是一個考驗，可能就會有一些標(biāo)準(zhǔn)模型所不能解釋的新現(xiàn)象出現(xiàn)，從而推進(jìn)我們?nèi)祟悓ψ匀唤绲恼J(rèn)識，對物質(zhì)深層次的結(jié)構(gòu)、物質(zhì)的起源方面有更新的認(rèn)識。

這次實驗，如果希格斯粒子找到了，它將是一個成果——標(biāo)準(zhǔn)模型是正確的。

如果找不到，那將是一個新的成果，說明標(biāo)準(zhǔn)模型理論有問題，是物理學(xué)新發(fā)展的一個契機(jī)。

所以，無論結(jié)果如何，LHC中的這次實驗，將開啟物理學(xué)新的時代。

人物周刊：看上去，粒子物理的研究好像只是為了科學(xué)家的好奇心，跟我們的生活沒什么關(guān)系，您怎么看這一點呢？

陳國明：基礎(chǔ)性的研究，開始時看上去是這樣的，好像跟生活沒什么關(guān)系。但這種好奇心帶來的新發(fā)現(xiàn)，對人類文明的貢獻(xiàn)往往不可估量。

比如，你現(xiàn)在用的電子設(shè)備都是來自于當(dāng)年很基礎(chǔ)的物理學(xué)發(fā)現(xiàn)。另外，研究過程中會用到很多新鮮技術(shù)，對我們的生活也有很大影響，現(xiàn)在大家都用的互聯(lián)網(wǎng)，最開始就是CERN里的科學(xué)家進(jìn)行交流的工具，這次處理LHC數(shù)據(jù)大規(guī)模采用了網(wǎng)格計算方法，估計也會對計算機(jī)科學(xué)的發(fā)展有促進(jìn)。

另外，粒子物理研究帶來的同步輻射技術(shù)，也會對醫(yī)學(xué)的發(fā)展有很大貢獻(xiàn)。