李政道先生和中国高能物理

李政道先生和中国高能物理陈和生中国科学院高能物理研究所李政道先生是世界著名的物理学家，为20世纪物理学的发展做出了重大贡献。作为炎黄子孙，李政道先生为我国高能物理事业的发展和人才培养呕心沥血，也做出了重大的贡献。在李先生八十华诞之际，我们想借此机会回顾李先生关心、支持和帮助中国高能物理和加速器事业发展的历史足迹。1972年周总理对张文裕和朱光亚等18位科学家关于在中国开展高能物理研究和加速器的预制研究工作的建议信做出“这件事不能再延迟了”的批示，标志着中国高能物理研究的春天的来临。中国派出第一个高能物理代表团访美。期间，李先生邀请谢家麟等人访问BNL，并亲自安排他们会见正在BNL的能源部副部长。时隔26年后，1972年9月李先生夫妇重返祖国大陆，受到周总理的亲切接见。1974年5月毛主席亲切接见李先生周总理接见李先生夫妇。“四人帮”都在场，李先生强调了科学技术和教育的重要性，针锋相对地批驳了“四人帮”的错误观点。李先生访问高能所-19791979年邓小平副总理访问美国，与卡特总统签订了两国在科学技术领域里的合作协定。方毅和施莱辛格先生签订了该协定下第一个执行协议，即“中华人民共和国和美利坚合众国在高能物理领域合作协议”。李先生对协议的签订发挥了关键作用。中美高能物理中美高能物理合作会谈合作会谈1979年6月，在北京召开第一次中美高能物理会议。小平同志接见了美方代表团的全体成员。北京正负电子对撞机的建设北京正负电子对撞机的建设北京正负电子对撞机的建设使中国有了自己的高能物理实验基地。没有李先生的远见卓识和不懈努力，就不会有北京正负电子对撞机的建设和成功。从它的物理目标的选择到加速器方案的确定，从工程设计到关键设备在美国订货，从人才培养到工程管理，从物理研究到国际合作，都凝聚着李先生最多的心血。北京正负电子对撞机的成功建设和丰硕成果使中国在世界高能物理实验研究领域占据了一席之地。小平同志为北京正负电子对撞机工程奠基和题词（1984年10月7日）BEPC开工典礼上-1984.10.考察BEPC工程基建工地（1985.7）李先生在高能物理研究所（1988.9.19）1988年10月16日，BEPC首次实现正负电子对撞，10月24日党和国家领导人来所参加了落成典礼，参观了对撞机。小平同志发表了“中国必须在高科技领域占有一席之地”的著名讲话，赞扬了李先生对发展中国高能物理的贡献。小平同志在李先生陪同下参观BEPC输运线（198810）小平同志在李先生陪同下参观BEPC直线加速器（1988.10）小平同志感谢李先生对中国高能物理的支持（198810）李先生向小平同志介绍美国高能物理学家（1988.10）方毅同志与李先生亲切握手（1988.10）第九届中美高能物理会谈上谷雨同志与李先生亲切交谈在第九届中美高能物理会谈上（1988.10.25）BEPC工程领导小组成员（1988.10）宋平、温家宝、严济慈同志和李先生在BEPC庆功会北京正负电子对撞机（北京正负电子对撞机（BEPCBEPC））•1984-1988按期建成BEPC/BES，不超预算，迅速达到设计指标，成为世界八大高能加速器中心之一，取得许多重大物理成果，粲物理研究处于国际领先，在世界高能物理领域占有一席之地。•BSRF是我国主要的同步光源,多学科交叉前沿大型研究平台。•对撞物理：5个月；同步辐射：3个月；机器研究及启动：2个月电子直线加速器储存环大型粒子探测器北京谱仪北京同步辐射装置北京谱仪国际合作组北京谱仪国际合作组美国(4)UniversityofHawaiiUniversityofTexasatDallasColoradoStateUniversityStanfordLinearAcceleratorCenter英国(1)QueenMaryUniversity韩国(3)KoreaUniversitySeoulNationalUniversityChonbukNationalUniv.中国(18)中科院高能所，中国科技大学山东大学，浙江大学华中师范大学，上海交通大学北京大学，高等科技中心武汉大学，南开大学河南师范大学，湖南大学,辽宁大学，清华大学四川大学，南京师范大学广西大学，广西师范大学日本(5)Univ.ofTokyoNikowUniversityTokyoInst.ofTechnologyMiyazakiUniversityKEK•BES共发表重要物理成果文章167篇，其中PRL18篇，PLB41篇,PRD47篇，使粲物理研究成为国际粒子物理研究热点之一。•国际权威的粒子物理手册已收录BES成果193项。•培养了300多名中国博士和硕士，近20名美国博士。北京谱仪重大物理成果北京谱仪重大物理成果τ轻子质量精确测量：使世界平均值改变了使世界平均值改变了33倍标准倍标准差，精度提高差，精度提高1010倍，证明了轻子普适性。倍，证明了轻子普适性。获1995年国家自然科学二等奖22--55GeVGeV能区能区RR值精确测量值精确测量平均测量精度提高了2-3倍，使精细结构常数α(Mz2)的误差减少了两倍.大大提高了标准模型对Higgs粒子质量的预测精度，解决了标准模型预言与实验结果不一致的矛盾。当年国际高能物理学界最重要的结果,被大量引用。获国家自然科学二等奖，中科院杰出科技成就奖BESJ/ψ和ψ′数据比其他实验多一个数量级J/ψ(106)ψ′′(10(1066))0102030405060MarkIIIDM2BESIBESII0246810121416MARKIMarkIICrystalBallBESIBESII01.11-02.399.11-01.3发现可能的物质新形态发现可能的物质新形态:6:6夸克态夸克态2003年发现正反质子不变质量在阈值处有奇异增长，可能源于一个新共振态,引起国际高能物理界高度重视。M=1859MeV/c2Γ30MeV/c2(90%CL)J/ψÆγppM(pp)-2mp(GeV)00.10.20.3χ2/dof=56/56fittedpeaklocation+3+5−10−25221833.76.12.7MeV/c67.720.37.7MeV/cM=±±Γ=±±2005年，发现η’π+π−在同一质量处有一共振态,可能是同一个粒子，因而支持了质子－反质子束缚态的理论解释。J/ψÆγη’π+π−在ICHEP’2005上被誉为当年国际高能物理最重要的成果。宋平同志在中美高能物理合作会谈25周年庆祝宴会（2004.10）中美高能物理合作会谈25周年庆祝宴会（2004.10）中国高能物理的持续发展中国高能物理的持续发展在BEPC的巨大成功的基础上，李先生和中国的高能物理界十分关心未来的发展。经过多年广泛深入的讨论，我们确定了未来的发展方向：•BEPC的未来发展：粲物理精确测量的国际前沿，采用国际通常的重大改造方式：BEPCII•发展非加速器物理实验：中微子物理实验、粒子天体物理实验……•国际合作：参加高能量前沿大型实验的合作李先生对这些研究方向都非常关心和支持，全力推动。BEPCII:BEPCII:双环高亮度正负电子对撞机双环高亮度正负电子对撞机在BEPC隧道现有的储存环内新建一个储存环。新老两对半环在南北对撞点交叉，形成两个等同的环。性能提高100倍。李先生给与BEPCII大力支持。BEPCIIBEPCII第一阶段任务圆满完成第一阶段任务圆满完成•04年11月改造后的直线加速器顺利出束。05年6月主要指标达到设计要求。已通过预验收。•04年12月恢复同步辐射运行，性能稳定，得到好评。BEPCIIBEPCII第二阶段达到目标第二阶段达到目标1.05年1-6月同步辐射专用运行√2.完成储存环设备研制√3.拆单环√，安装双环√4.探测器设备研制进展顺利√第二对撞点交叉真空盒对撞区磁铁全部安装完毕研制成功我国最大的单体超导磁铁除对撞区外的储存环设备安装全部完成超导高频腔完成验收和安装李先生在BEPCII储存环隧道（2006.6)储存环在储存环在1111月月1818日日7:207:20成功地储存束流，各种设备工作正成功地储存束流，各种设备工作正常，意味着第二阶段建设任务基本达到目标，是常，意味着第二阶段建设任务基本达到目标，是BEPCIIBEPCII建建设重要的里程碑。今年底将开始对同步辐射用户提供服务。设重要的里程碑。今年底将开始对同步辐射用户提供服务。BEPCIIBEPCII第三阶段任务第三阶段任务z完成北京谱仪超导磁铁和对撞区超导插入四级磁铁的调试和磁场测量。z提供至少2个月的同步辐射运行。z储存环调束。z北京谱仪完成安装和联调。z2007年10月北京谱仪移入对撞点。z2007年11月储存环和北京谱仪联调。z2007年12月北京谱仪开始取数。z2008年底BEPCII达到验收指标。大亚湾反应堆中微子实验大亚湾反应堆中微子实验z科学目标：利用反应堆中微子测量中微子之间相互转换的参数θ13，对粒子物理和宇宙学具有重要意义,预期取得重大物理成果。z核电站群功率高，目前热功率12GW,2011年达到18GW，世界第二。z特天独厚的条件：靠近大山，便于建设地下实验室以屏蔽宇宙线本底，是世界上最合适的实验地点。z充分吸取已有实验的经验教训，提出独特设计方案，有把握达到0.01的测量精度，是目前国际上同类实验中精度最高的。z科技部、科学院和基金委均已立项支持，并得到中国广东核电集团、广东省、深圳市的大力支持。李先生全力推动国内立项和中美合作。z中美间最大的基础研究合作项目：美国LBNL、BNL和7所大学参加，承担探测器的一半。中美高能物理合作的新篇章。两个近点：DYB/LA一个中点：MID一个远点隧道总长度：~3000m计划：2007年开始隧道建设2009年安装探测器2010年开始取数据实验安排Baseline:500mOverburden:98mMuonrate:0.9Hz/m21600mtoLA,1900mtoDYBOverburden:350mMuonrate:0.04Hz/m2Baseline:360mOverburden:97mMuonrate:1.2Hz/m28%slope0%slope0%slope0%slopeBaseline:~1000mOverburden:208mBEPCBEPC对发展我国科学技术的战略意义对发展我国科学技术的战略意义•引进大批高技术，有力促进高技术的发展：加速器、探测器、Internet，……•培养了专业齐全、力量雄厚的加速器和探测器队伍，具备了大科学装置的建设、运行和开放的经验。•建设依托加速器的大科学研究平台：•北京同步辐射装置•上海同步辐射光源•中国散裂中子源•中国硬X射线自由电子激光装置（拟议中）成为国家科技创新体系的重要组成部分，对多学科交叉前沿研究和高技术发展具有重大的战略意义。如同李先生对20世纪物理学的贡献已经载入物理学的史册一样，李先生对中国高能物理发展的贡献将永远载入中国物理学发展的史册。李先生对科学的执着,对真理的追求，对祖国的热爱和奉献，是我们学习的楷模，永远教育和激励着我们年轻一代团结奋斗，铸造中国高能物理新的辉煌。饮水不忘挖井人饮水不忘挖井人谢谢谢谢!!