作者:曹臻 来源: 中国科学报 发布时间:2021-9-23
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曹臻 四代人逐梦宇宙线研究

 

中国的宇宙线研究几乎与新中国同龄。新中国成立初期,王淦昌、张文裕、何泽慧、肖健等科学家给中国带来宇宙线观测研究方向。他们在昆明东川一座3200米的山峰上建设了中国第一个宇宙线实验室——落雪站。

当时建在落雪站的云雾室,算得上是世界上规模最大、水平最先进的同类装置之一。然而,“文革”后,当中国科学家能够重新专注科研时,发现已与国际水平有很大差距了。

改革开放后,中国科学院高能物理研究所研究员谭有恒到日本留学。日本先进的综合性空气簇射阵列让他开了眼界,产生了在中国做类似实验的想法。他回国后申请经费,希望在中国建设世界级宇宙线观测基地。谭有恒认为,“要使中国的生产和技术具有持续发展的活力,必须有自己的基础科研背景……”

1976年,中国的宇宙线研究开始走向国际。虽然没有多少研究积淀,但我们有高山——探索宇宙线最好的地方就是高海拔地区。最初中日科学家在西藏甘巴拉山上建了一个观测站,还在珠峰6700米的营地做了小型试验。这些试验给了我们很好的平台,我们逐渐进入国际先进研究行列。

到了20世纪80年代中期,我们开始有机会跟世界上最好的研究团队合作。1989年,谭有恒等人提出在西藏建立第一代伽马天文探测器。哪怕它不够大,也占有一席之地。

我们从一开始跟着日本科学家学习,到1998年与意大利科学家共同启动ARGO-YBJ实验,形势完全改观了。在中意合作建设第二代伽马天文高山探测器过程中,中国科学家担当重要角色。合作项目的人员比例、经费投入都是1:1,我们已经与国际水平并跑了。

中国宇宙线研究发展到今天,已经经过了三代人的付出和努力。到了第四代的时候,我们终于迎来一个大好机会——“拉索”(高海拔宇宙线观测站,LHAASO)建成了!它由5216个探测器组成一个个平方公里阵列,是当今世界最大的宇宙线观测同类装置。

我曾将一张“拉索”的鸟瞰图发给一位美国同事,他说:“每看一次这张照片,都觉得美国落后了。”“拉索”也不辱使命,在建设过程中就产出重大成果。著名天体物理学家Felix Aharonian盛赞“拉索”是“已经投入观测运行的未来探测器”。可以说,未来我们至少引领这个领域20年。

当然,这个过程也不是一帆风顺的,曾有不少人才离开国内宇宙线领域。但现在完全不一样了,我和其他几位研究人员的学生大部分留在了国内宇宙线界,作为第四代,他们已成为骨干力量,他们的许多同辈也从国外学成归来,整个领域欣欣向荣。

无论什么研究,要走到世界前沿,都要付出很大的努力,需要几代人的奋斗。如果没有一代代的传承,没有国家大力支持大科学装置的建设,中国宇宙线研究不会有今天。

(作者系中国科学院高能物理研究所研究员、LHAASO首席科学家)

《中国科学报》 (2021-09-23 第5版 专题)
 
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