轻子质量测量——中国的高科技品牌 [复制链接]

第7版(科技)
专栏：

　　轻子质量测量——
　　中国的高科技品牌
　　中科院高能物理研究所研究员漆纳丁
　　北京正负电子对撞机（BEPC）于1988年建成，在当时被誉为继“两弹一星”之后最重要的大型项目成果。但压力马上来了———耗资2．2亿元人民币，我们需要做出得到世界肯定的高水平成果来证明它的科学价值。
　　机会是在1988年末出现的。当时BEPC的实验物理圈内的学术空气十分活跃，大家争相为寻找作为突破口的最佳实验献计献策。国外人士提出的实验方案不是费时长，就是难度大，有可能陷进去出不来。我们最后根据自己的知识和计算，根据自己对高能实验的领悟和对中国实验底数的认识，建议首先安排τ轻子的质量测量。
　　轻子和夸克各有6种，是迄今已知的物质结构的最小单元。丁肇中就是因为发现粲夸克而荣获了诺贝尔物理学奖。此后不久，τ轻子即被发现，当时测定它的质量与粲夸克相近，约为电子质量的3600倍。τ轻子质量数值是个很基本、很重要的物理量，而按照我们调研得到的线索，τ轻子质量的旧值可能没有测准。这是我们坚持这个建议的最重要的原因。
　　1989年5月，在日本的一个高能物理会议上，我们告诉来自各国的与会者，我们怀疑τ轻子质量数值的准确性，BEPC可以检验和更正它。又经过一年的研究和模拟运算，一个从未被人提出过，但能精确测量τ轻子质量的详细方案，在我们中间产生了。在1990年9月的巴黎，τ轻子物理讨论会的与会者听到了对这个测量方案的介绍，非常重视。因为根据刚刚由欧洲核子中心（CERN）公布的新实验结果与τ轻子质量旧测量值进行的推算，有人主张“轻子普适性不成立”。如果真是这样，理论物理中的一些重要定律就要修改。消除或证实这一命题的办法之一就是重新测量τ轻子质量。中国科学家为自己的对撞机实验寻找出的最佳方案，由此幸运地成为检验粒子物理重大理论问题的试金石。
　　1991年11月8日到1992年1月20日，我们完成了τ轻子质量实验的数据获取。一个月后，物理分析和文章撰写完成。4月，在一个极具影响的国际物理大会上，我们公布了τ轻子质量的最新测量值。这个数值与旧值相比，误差小了许多。它结合几个被连带重新测量的其他参数，推翻了“轻子普适性不成立”的说法。这一结果在国际上公布后几天，我国许多资深科学家首先认识到并最早肯定了它的重大物理意义和对中国科研水平的价值。世界上不少著名科学家也很快发表赞誉文章。在此后连续两三年中，一再有人高度评价它，称赞“BEPC的τ轻子质量测量，是近年来国际高能物理界最重要的成果之一”。我们为此深感自豪，因为这个成果是百分之百的中国品牌。