近日

被譽(yù)為“科學(xué)界奧斯卡獎(jiǎng)”的

“科學(xué)突破獎(jiǎng)”（Breakthrough Prize）

2025年度獲獎(jiǎng)名單揭曉！

中山大學(xué)9名師生作為合作組署名作者

位列獲獎(jiǎng)名單中！

中山大學(xué)團(tuán)隊(duì)的獲獎(jiǎng)

不僅標(biāo)志著中國(guó)

在高能物理領(lǐng)域的貢獻(xiàn)獲世界認(rèn)可

也是廣州科研力量的重要體現(xiàn)！

2025年科學(xué)突破獎(jiǎng)

“科學(xué)突破獎(jiǎng)”于2012年創(chuàng)立，單項(xiàng)獎(jiǎng)金高達(dá)300萬(wàn)美元，旨在表彰最具影響力的科學(xué)工作，弘揚(yáng)基礎(chǔ)研究對(duì)人類的重要性。

在此次獎(jiǎng)項(xiàng)中，歐洲核子研究中心（CERN）大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）上的4個(gè)大型國(guó)際合作實(shí)驗(yàn)——ATLAS、CMS、ALICE和LHCb獲頒基礎(chǔ)物理突破獎(jiǎng)。中山大學(xué)在ATLAS、CMS兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中作出重要貢獻(xiàn)。

這是“科學(xué)突破獎(jiǎng)”歷史上首次將重要基礎(chǔ)研究獎(jiǎng)項(xiàng)授予大型國(guó)際合作組的全體成員，體現(xiàn)了國(guó)際學(xué)術(shù)界對(duì)全球協(xié)作推動(dòng)前沿科學(xué)發(fā)展的充分肯定，也是中國(guó)科學(xué)家在2016年大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)獲獎(jiǎng)后第二次獲得基礎(chǔ)物理學(xué)突破獎(jiǎng)。

什么是LHC？

大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）作為當(dāng)前世界上規(guī)模最大、能量最高的粒子加速器，有著 “原子粉碎者” 的昵稱，這容易讓人誤以為它是通過(guò)把粒子砸碎來(lái)查看它們的成分，但其實(shí)這并非LHC真正的意義，LHC真正做的，是用能量制造粒子。

大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）

LHC的原理是把兩個(gè)粒子加速到接近光速，高速意味著高能（動(dòng)能）。當(dāng)這些高能粒子互相碰撞時(shí)，它們攜帶的能量會(huì)轉(zhuǎn)化成質(zhì)量（著名的愛(ài)因斯坦方程：E=mc2）。能量越大，有機(jī)會(huì)產(chǎn)生的粒子就越重越多，發(fā)現(xiàn)不同物質(zhì)的幾率也越高，比如暗物質(zhì)。

CMS的探測(cè)器

LHC里，有四個(gè)主要的對(duì)撞實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，分別是LHCb、ATLAS、ALICE及CMS。在下圖位置設(shè)有大型探測(cè)儀器，負(fù)責(zé)拍攝和記錄這些碰撞的細(xì)節(jié)信息。另外，探測(cè)器造型特別并且規(guī)模非常大，如CMS，高達(dá)15米、長(zhǎng)達(dá)25米，重達(dá)14000噸；ATLAS則更為巨大，25米高、45米長(zhǎng)。

LHC四個(gè)主要對(duì)撞實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的分布圖

中山大學(xué)團(tuán)隊(duì)研究成果

中山大學(xué)ATLAS團(tuán)隊(duì)

團(tuán)隊(duì)在暗物質(zhì)、超對(duì)稱粒子、額外維度等“現(xiàn)有理論未覆蓋的地圖”上，已經(jīng)發(fā)表了近10項(xiàng)重要研究成果。這些成果就像在宇宙謎題中畫出關(guān)鍵線索，幫人類縮小探索范圍。

團(tuán)隊(duì)還與中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所合作，負(fù)責(zé)半導(dǎo)體傳感器抗輻照性能的研究工作，專門研究如何讓探測(cè)器的半導(dǎo)體傳感器在強(qiáng)輻射環(huán)境下更耐用；同時(shí)負(fù)責(zé)ATLAS探測(cè)器升級(jí)項(xiàng)目中國(guó)組探測(cè)器模塊的制備與檢測(cè)，保障探測(cè)器穩(wěn)定運(yùn)行。

ATLAS探測(cè)器的正面

中山大學(xué)CMS團(tuán)隊(duì)

團(tuán)隊(duì)在多玻色子電弱相互作用測(cè)量、標(biāo)準(zhǔn)模型精確檢驗(yàn)和超出標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理尋找等方面做出了重要貢獻(xiàn)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，他們驗(yàn)證了當(dāng)前物理學(xué)基礎(chǔ)理論（標(biāo)準(zhǔn)模型）的準(zhǔn)確性?，類似于通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)“校對(duì)”教科書中的理論是否正確。

同時(shí)，中山大學(xué)CMS團(tuán)隊(duì)10余名師生還參加了探測(cè)器關(guān)鍵部件的研制——為探測(cè)繆子（一種類似電子的粒子）的“前向鏡頭”設(shè)計(jì)新型放大器（GEM），以及電子學(xué)板的生產(chǎn)和批量測(cè)試工作。這就像給相機(jī)換了更靈敏的傳感器和更穩(wěn)定的電路板，讓未來(lái)實(shí)驗(yàn)?zāi)懿蹲降礁⑷酢⒏鼜?fù)雜的粒子信號(hào)。

大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)CMS實(shí)驗(yàn)中的探測(cè)器，機(jī)器關(guān)閉期間的照片。

未來(lái)，中山大學(xué)ATLAS和CMS團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)深度參與LHC的下一階段運(yùn)行和升級(jí)，為揭示物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)與宇宙演化規(guī)律作出更大貢獻(xiàn)。

他們的工作不僅讓中國(guó)在全球物理研究中擁有話語(yǔ)權(quán)，推動(dòng)了探測(cè)器技術(shù)、數(shù)據(jù)處理等 “硬核科技” 的進(jìn)步，更為廣州匯聚高端科研資源，注入科技創(chuàng)新活力！

資料參考：廣州科技創(chuàng)新，中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所，中山大學(xué)理學(xué)院

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