義大利物理學家法比奧拉·賈諾蒂在 2012 年宣佈發現了希格斯玻色子,她將於 1 月 1 日起執掌 CERN,即位於瑞士日內瓦附近的該粒子發現地實驗室。
賈諾蒂在就職前接受了《自然》雜誌的採訪,討論了升級後的大型強子對撞機 (LHC) 中新物理學的跡象、中國計劃建造的加速器以及 CERN 的全球雄心——以及如何處理自負。
對於最新的 LHC 結果,我們應該有多興奮?這些結果已經暗示了一些訊號,這些訊號可能最終被證明是由於新的物理現象?
目前,實驗正在看到一些波動和跡象,如果這些波動和跡象是來自新物理學的訊號,那麼明年,隨著 LHC 將交付的大量資料,它們將會得到鞏固。另一方面,如果它們只是波動,它們就會消失。我們必須要有耐心。除了尋找新的物理學,我們還將以非常高的精度研究希格斯玻色子。
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我們已經看到的一些跡象會引導物理學家的搜尋方向嗎?
我不認為探索的方向是由人們在這裡和那裡看到的跡象引導的。正確的方法是完全開放,而不是被我們的偏見所驅動,因為我們不知道新的物理學在哪裡,或者它會是什麼樣子。
繼 LHC 的能量升級之後,2015 年執行中的資料收集速度比預期的要慢。您會如何評價到目前為止的情況?
Run 2 非常成功。我們已經記錄了大約 4 個反費米子每靶核的資料 [大致相當於 400 萬億次質子-質子碰撞]。最初的目標是 8 到 10 個反費米子每靶核,所以確實少了一些。然而,大量的挑戰已經得到解決。所以對我來說,這比積累碰撞更重要。我們本可以積累更多,但那樣就無法解決那些挑戰,而解決這些挑戰將使我們能夠在明年的光束強度方面實現重大飛躍。
2015 年,一篇 LHC 論文有超過 5,000 名作者。在這樣的實驗中,肯定有些人希望自己的努力得到更多認可。您如何處理自我衝突?
我認為合作者們非常接受每個人都在論文上署名的想法,我也非常支援這一點。原因很簡單:你可能是那個有一個好主意來做一個非常巧妙的分析的人,從而獲得非常好的結果。但是,如果沒有許多其他人建造了給你資料的探測器,你就不可能進行分析。這些實驗都不是單人秀,它們是成千上萬的人共同努力的成果,他們在各自的領域都做出了貢獻,都同樣有資格在論文上署名。
我希望大學、晉升委員會和招聘人員能夠理解,僅僅因為作者很多,並不意味著個人沒有做出重要的貢獻。
CERN 目前處於國際粒子物理學的中心,但中國正在設計一個未來的對撞機,它可能會在 2035 年之後接替 LHC。您認為中國可能在 2040 年代成為世界粒子物理學的中心嗎?
目前,世界各地都有許多針對未來大型加速器的概念設計研究。當然,概念研究很重要,但從研究到未來的現實之間還有很大的差距。我認為世界所有地區都表現出對思考粒子物理學未來的興趣和承諾,這是一件非常好的事情。這是一個健康學科的良好跡象。
中國有可能成為 CERN 成員嗎?
在成為正式成員之前,你會先成為準成員,而準成員資格是可以為中國考慮的。因此,我們將看看未來幾年這是否能夠成為現實。這是一個值得探索的有趣選擇。
您計劃鼓勵更多國家成為 CERN 成員嗎?
當然。自 2010 年以來,在擴大 CERN 成員資格方面已經做了很多工作,特別是在準成員方面,但也包括[正式]成員:例如,我們有了以色列,很快我們將迎來羅馬尼亞。我將繼續沿著這個方向前進。
有些人認為未來的政府將不願意資助更大、更昂貴的設施。您認為會建造比 LHC 更大的對撞機嗎?這是否取決於 LHC 是否能發現新的東西?
物理學中懸而未決的問題是重要、複雜且困難的,它們需要部署該學科開發的所有方法,從高能對撞機到精密實驗和宇宙調查。高能加速器一直是我們在粒子物理學中最強大的探索工具,因此我們不能放棄它們。我們必須做的是推動加速器技術的研發,以便我們能夠用更緊湊的加速器達到更高的能量。
本文經許可轉載,並於首次發表於 2015 年 12 月 22 日。
