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鲁比亚

王朝百科·作者佚名  2009-12-18
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鲁比亚(1934~)(Carlo Rubbia),因发现W±粒子和Z°粒子,以及为发现这些粒子而建造的大型设备中所作出的出色贡献,与范德梅尔分享了1984年度的诺贝尔物理学奖金。

格拉肖、温伯格和萨拉姆的弱电统一理论预言,W±粒子的静质量和Z°粒子的静质量分别约为质子质量的80倍和90倍。而迄今为止,我们知道光子的静质量为零,因此西欧核子研究中心的科学家就把W±粒子和Z°粒子称为“重光子”。

鲁比亚是意大利人,1934年生于意大利的里雅斯特市附近的哥里齐亚小镇。他曾就学于比萨大学和纽约的哥伦比亚大学。近十多年来,他同时在西欧核子研究中心和哈佛大学任职。

早在1969年,鲁比亚就对W±粒子和Z°粒子发生了浓厚的兴趣,于是他来到了西欧核子研究中心。当时西欧核子研究中心拥有世界上最大的加速器之一——质子同步加速器(SPS),它可将质子加速到4000亿电子伏的能量。若以此质子束去轰击静止的反质子,显然不足以产生W±粒子和Z°粒子。能否对反质子也进行加速,然后与加速的质子束对撞呢?这就是鲁比亚的基本想法。后来在范德梅尔合作下,于1981年夏天,终于建成了一台质子-反质子对撞机。

仅实现上述对撞是不够的,还要从众多的数据中找到W±粒子和Z°粒子存在的证据。于是鲁比亚负责设计了一种探测器,并与欧美数十个科研机构的百余名工作者一起建成了大型探测装置。1983年1月,西欧核子研究中心主任宣布,由鲁比亚领导的小组发现了W±粒子。同年6月,他又宣布发现了Z°粒子。这样,鲁比亚的长期愿望终于实现了。

现在,鲁比亚正满怀信心继续工作,努力去发现更多的基本粒子。

1984年诺贝尔物理学奖授予瑞士日内瓦欧洲核子研究中心(CERN)的意大利物理学家鲁比亚(Carlo Rubbia,1934-- )和荷兰物理学家范德米尔(Simon van der Meer,1925-- ),以表彰他们导致发现弱相互作用的传播体W±和Zo的大规模研究方案中所起的决定性贡献。

这里所谓的大规模研究方案,这是指的在欧洲核子研究中心的质子-反质子对撞实验。CERN是研究基本粒子的国际中心,有13个欧洲国家参加,他跨越两个国家--瑞士和法国的边界,创建于1952年。来自各个国家的物理学家和工程师通力合作,在这里贡献自己的才能。三十年过去了,由意大利的卢比亚和荷兰的范德米尔为首的庞大的实验队伍,终于取得了硕果,发现了W±和Zo粒子。人们说:是范德米尔使这项实验方案成为可能,而鲁比亚则使这项实验方案得到了预期的成果。这是因为要实现在粒子对撞实验中产生W±和Z?必须具备两个条件。一个条件是对撞得粒子必须具有足够高的能量转变为质量,从而产生重粒子W±和Zo;另一个条件是碰撞的次数必须足够多,才会有机会观测到极罕见的特殊情况。前者是鲁比亚的功劳,后者是范德米尔的功劳。卢比亚曾建议用CERN最大的加速器--SPS,作为正反质子的循环存储环。在存储环中,质子和反质子沿相反的方向作环形运动。这些粒子在环中以每秒十万周的速率绕环旋转。反质子在自然界(至少是在地球上)是不能自然产生的。但在CERN却可从另外的加速器--PS产生。反质子可以存储在一个特殊的存储环中,这个存储环是由范德米尔领导的小组建立的。

 
 
 
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