利用电子-离子对撞机探索物质的基本性质
6月28日下午3点半,在中关村教学园区S301教室,邱建伟教授作了题为“利用电子-离子对撞机探索物质的基本性质”的学术报告。此讲座是中国科学院研究生院校友会与物理科学学院开设的夏季学期课程—“李政道讲座”的第六讲。
科学家相信我们的宇宙是由可见物质和暗物质组成。可见物质主要指看得见、有电磁和强相互作用的物质。而暗物质主要指看不见,并且只有万有引力或弱相互作用的物质。虽然可见物质只占宇宙质能的5%,它是人类起源和发展的根本。它也是被人类研究最多的物质。近几百年的科学研究証明可见物质是由原子组成的。一百年前的Rutherford实验揭开了原子内部的秘密,发现了原子核。使得人类对可见物质的理解有了个质的变化。原子核占有了原子的,也就是可见物质的,99% 以上的质量,但是只占有了一万亿分之一的原子体积,原子核的性质和它们之间这么大的空间给了我们无穷的机会和可能去发明和制造新的可见物质和材料。但是,原子核本身又不是基本的,是由质子和中子(或统称核子)组成。四十年前SLAC的电子-质子深度非弹性散射实验发现质子内部有更小的夸克(quark)。经过四十年的实验和理论研究,我们相信核子是由几乎没有质量的夸克 (quark)和质量为零的胶子 (gluon)组成的,量子色动力学(Quantum Chromodynamics, QCD)是夸克和胶子相互作用的正确理论。核子的质量, 也就是原子核的质量,或99%以上可见物质的质量,来自于夸克和胶子的能量。但是,我们并不知道夸克和胶子是怎样组成核子和原子核的,并不清楚夸克和胶子在核子内部的分布和运动。在讲座中,邱建伟教授介绍了为什么科学家提出建造电子-离子对撞机,怎样利用电子-离子对撞机探索物质的基本性质和内在结构。同学们提问积极,反响热烈。
邱建伟,1978年初进入中国科学技术大学空间物理专业就学,1981年通过CUSPEA考试进入美国哥伦比亚大学(Columbia University)物理系读研究生。1987年获得该校的理论物理博士学位,从事粒子和核物理方面的理论研究。1987–1989年和1989-1991年分别在美国阿贡国家实验室(Argonne National Lab)和纽约州立大学石溪分校(The State University of New York at Stony Brook)从事博士后研究。自1991年起,在美国依阿华州立大学(Iowa State University)物理系任教。自2010 年,邱建伟教授接受美国布鲁克海文国家实验室(Brookhaven National Lab)和纽约州立大学石溪分校(SUNY at Stony Brook, or Stony Brook University)联合聘请,成为布鲁克海文国家实验室的研究员(Senior Physicist) 和SUNY石溪分校的第一位Brookhaven教授。
邱建伟教授主要从事量子色动力学(QCD)和强相互作用的理论研究。发表论文130多篇,论文总共被引用7000次以上,单篇文章最高引用达1000多次。邱建伟教授在QCD夸克(quark)和胶子(gluon)之间的量子相干效应(recombination/coherence), QCD因子化理论(factorization)的证明, QCD微扰计算的无穷求和 (resummation),重夸克强子(heavy quarkonium)的产生和它的结构等方面作出重要贡献。邱建伟教授在1990年获得美国能源部的Reagan国家实验室的SSC Fellow奖,在1992年获得美国能源部的杰出青年研究奖(Outstanding Junior Investigator Award),2005年选为美国物理学会会士(APS Fellow)。