《自然》對話CERN下任總幹事：新粒子的發現與LHC的未來

時間: 2015年12月25日 | 作者: admin | 來源: 環球科學（huanqiukexue.com）

      《自然》對話法比奧拉•賈諾蒂，談了LHC最近發現的「新粒子」跡象，以及LHC與國際粒子物理合作的未來。

　　

　　法比奧拉•賈諾蒂即將成為CERN下一任總幹事。圖片來源：Maximilien Brice/CERN

　　義大利物理學家法比奧拉•賈諾蒂（Fabiola Gianotti），也就是在2012年宣布找到了希格斯粒子的發言人，將在2016年1月1日接任歐洲核子研究中心（CERN）的總幹事。

　　在上任之前，賈諾蒂接受了

　　《自然》：LHC日前宣布捕捉到了一種新粒子的跡象，可能暗示著超越標準模型的新物理學，怎麼看待這一結果？

　　賈諾蒂：到此為止，實驗看到的只是數據中的一些波動和線索。到明年，LHC會得到海量的數據，到時候就能知道這是不是真正的新發現了：如果這些結果的確是來自新物理學，數據會證實它，而如果只是誤差和漲落，它們就會消失。我們必須耐心等待。此外，為了尋找新物理學，我們還會以非常高的精度研究希格斯粒子。

　　《自然》：已經看到的跡象和線索，會影響物理學家尋找新粒子的方向嗎？

　　賈諾蒂：我認為這裡或那裡看到的一點跡象不會左右科學家探索的方向。在正確的途徑完全是個謎的情況下，我們就該拋下一切成見，因為我們既不知道新物理學在哪裡，也不知道它長啥樣。

　　《自然》：在LHC升級以後，今年的數據採集過程似乎比預想中的要慢，你怎麼看？

　　賈諾蒂：LHC的第二輪運行到此為止是非常成功的。我們已經收集到了4femtobarn^(-1)（barn即「靶恩」，是核物理與粒子物理學中描述碰撞截面的單位，femtobarn即1靶恩的10^15分之一），相當於4×10^14次質子-質子對撞的數據，原本的目標是8到10femtobarn^(-1)，所以的確比預期要少。但我們已經應對並克服了大量的挑戰，對我來說這比單純地積累對撞數據更重要。解決了這些難題，我們才有可能在明年大規模提高束流強度。

　　《自然》：2015年發表的一篇LHC論文有超過5000名作者署名，但其中肯定有一些人的貢獻比別的人更大。你怎麼處理這類衝突？

　　賈諾蒂：我想各合作組織都能接受這種署名方式，讓所有對該工作有貢獻的人都出現在論文中，我自己也十分支持。理由很簡單：或許是你提出了不錯的分析方法，從而得到了漂亮的實驗結果，但如果沒有那麼多人一起建造這個探測器並把數據交給你，同樣不能完成這項分析。現如今沒有哪個粒子物理實驗是個人秀，它們都是幾千人在各自領域內的貢獻集合而成，所有人都有資格在論文中署名，且排名不分先後。

　　我希望高校和委員會能夠明白，即使這篇論文有這麼多人署名，也不意味著每個人做出的貢獻微乎其微。

　　《自然》：CERN目前在國際粒子物理合作中處於主導地位，但中國目前正在設計建造一個新的粒子對撞機，可能在2035年後接替LHC的位置。你認為到21世紀40年代中國會成為世界粒子物理學的中心嗎？

　　賈諾蒂：現在，全球有很多設想中的未來加速器計劃。我不否認構想很重要，但從構想到現實還有很長的路要走。當然，全球各地對粒子物理學的未來感興趣，並開始著手行動是件好事，這有利於我們領域的健康發展。

　　《自然》：中國有可能成為CERN成員國嗎？

　　賈諾蒂：在成為正式成員國之前，先要成為準會員國，而成為準會員國對於中國來說是可行的，在未來的幾年內可能就會變為現實。這會是個很有趣的選項。

　　《自然》：你會鼓勵更多的國家加入CERN嗎？

　　賈諾蒂：那是當然。自從2010年以來，CERN為擴大會員國範圍已經做了很多努力，不僅新加入了一些準會員國，也加入了新的會員國，比如以色列，以及馬上就會加入的羅馬尼亞。我會沿著這個方向繼續前進。

　　《自然》：有人認為未來的政府不再願意資助越來越大、越來越昂貴的科研設施，你認為以後還會有比LHC更大的對撞機嗎？以及這是否依賴於LHC下一步有新的發現？

　　賈諾蒂：物理學的未解問題既重要，又複雜而艱難，需要動用整個學科擁有的一切方法才有望解決，從高能對撞機到精密實驗或宇宙觀測，都是解決這類問題所必需的。高能加速器是粒子物理學探索中最有力的武器，我們不可能拋棄它。因此，我們必須要做的就是加速推進加速器技術的研發，這樣我們就能在儘可能小的加速器中獲得更高的能量。（撰文：伊麗莎白•吉布尼（Elizabeth Gibney）  翻譯：丁家琦  審校：韓晶晶）