粒子天体物理与宇宙学教育部重点实验室

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粒 子 天 体 物 理 与 宇 宙 学 教 育 部 重 点 实 验 室 粒 子 天 体 物 理 与 宇 宙 学 教 育 部 重 点 实 验 室 首 页 实 验 室 概 况 概 述 组 织 结 构 学 术 委 员 会 实 验 室 主 任 人 才 队 伍 固 定 研 究 人 员 博 士 后 研 究 生 管 理 人 员 研 究 方 向 暗 物 质 直 接 探 测 研 究 高 能 对 撞 机 实 验 与 理 论 研 究 中 微 子 与 核 天 体 物 理 宇 宙 大 尺 度 结 构 形 成 和 演 化 星 系 与 星 系 团 物 理 Q C D 与 强 子 结 构 科 研 成 果 学 术 活 动 训 练 营 学 术 会 议 学 术 报 告 开 放 交 流 科 普 与 公 众 活 动 公 示 开 放 课 题 规 章 制 度 P a n d a X 4 T 首 个 结 果 在 《 物 理 评 论 快 报 》 发 表 ， 再 次 刷 新 对 暗 物 质 的 限 制 2 0 2 1 年 度 上 海 市 粒 子 物 理 与 宇 宙 学 会 议 ( S P C S 2 0 2 1 ) 成 功 举 办 重 大 突 破 ： 交 大 学 者 助 力 费 米 实 验 室 的 缪 子 反 常 磁 矩 实 验 获 得 里 程 碑 意 义 的 成 果 上 海 交 通 大 学 成 功 举 办 2 0 2 0 年 度 上 海 市 物 理 学 会 和 核 学 会 联 合 学 术 交 流 会 暨 粒 子 物 理 与 核 物 理 上 海 研 讨 会 粒 子 天 体 物 理 与 宇 宙 学 教 育 部 重 点 实 验 室 暨 上 海 市 粒 子 物 理 和 宇 宙 学 重 点 实 验 室 举 行 2 0 2 0 年 度 学 术 委 员 会 会 议 联 席 会 议 新 闻 快 讯 M O R E 1 2 月 0 1 2 0 2 1 年 度 上 海 市 粒 子 物 理 与 宇 宙 学 会 议 ( S P C S 2 0 2 1 ) 成 功 举 办 0 2 月 2 1 【 科 技 导 报 】 2 0 2 1 年 粒 子 物 理 学 热 点 回 眸 0 2 月 0 3 L H A A S O 与 S W G O 合 作 研 讨 会 第 一 次 会 议 成 功 举 行 0 4 月 0 8 重 大 突 破 ： 交 大 学 者 助 力 费 米 实 验 室 的 缪 子 反 常 磁 矩 实 验 获 得 里 程 碑 意 义 的 成 果 研 究 动 态 M O R E 徐 东 莲 团 队 工 作 指 出 解 决 中 微 子 磁 矩 谜 团 的 新 思 路 徐 东 莲 团 队 发 表 论 文 “ U n a m b i g u o u s l y R e s o l v i n g t h e P o t e n t i a l N e u t r i n o M a g n e t i c M o m e n t S i g n a l a t L a r g e L i q u i d S c i n t i l l a t o r D e t e c t o r s ” ， 对 于 X E N O N 1 T 实 验 2 0 2 0 年 探 测 到 的 异 常 信 号 ， 论 文 提 出 大 型 液 闪 探 测 器 可 以 明 确 回 答 该 异 常 信 号 是 否 由 中 微 子 磁 矩 造 成 。 大 型 液 闪 探 测 器 和 液 氙 探 测 器 共 同 测 定 中 微 子 磁 矩 的 大 小 或 上 限 ， 对 物 理 学 有 重 要 意 义 。 该 论 文 作 为 “ E d i t o r s S u g g e s t i o n ” 于 2 0 2 1 年 1 0 月 2 7 日 发 表 于 中 国 物 理 快 报 （ C h i n e s e P h y s i c s L e t t e r s ） ， 论 文 第 一 作 者 为 李 政 道 研 究 所 博 士 后 研 究 员 叶 子 平 ， 通 讯 作 者 为 李 政 道 学 者 徐 东 莲 。 中 微 子 是 一 种 神 秘 而 广 泛 分 布 于 宇 宙 中 的 基 本 粒 子 ， 它 对 于 我 们 认 识 世 界 （ 原 子 核 、 恒 星 、 宇 宙 演 化 ） 十 分 重 要 。 由 于 物 理 学 家 们 只 探 测 到 了 左 手 中 微 子 而 没 有 发 现 右 手 中 微 子 ， 粒 子 物 理 标 准 模 型 认 为 中 微 子 是 没 有 质 量 的 。 然 而 ， 大 约 2 0 年 前 ， 日 本 超 级 神 冈 实 验 S u p e r K 和 加 拿 大 雪 诺 实 验 S N O 发 现 了 中 微 子 振 荡 现 象 ， 确 凿 地 证 明 了 中 微 子 有 非 零 质 量 。 这 是 一 个 令 人 震 惊 的 超 出 粒 子 物 理 标 准 模 型 的 发 现 。 自 发 现 中 微 子 振 荡 现 象 以 来 ， 科 学 家 们 普 遍 认 为 研 究 中 微 子 性 质 对 粒 子 物 理 至 关 重 要 。 大 家 自 然 会 问 ： 中 微 子 是 否 还 有 除 质 量 之 外 的 其 它 超 越 标 准 模 型 的 性 质 ？ 特 别 是 对 于 中 微 子 这 样 一 种 电 中 性 的 费 米 子 ， 它 是 否 会 有 超 出 标 准 模 型 的 磁 矩 ？ 有 理 论 模 型 指 出 ， 根 据 中 微 子 磁 矩 对 中 微 子 质 量 的 贡 献 来 估 算 ， D i r a c 中 微 子 的 磁 矩 不 会 超 过 ~ 1 0 ⁻ ¹ ⁴     B o h r m a g n e t o n ， 而 M a j o r a n a 中 微 子 则 没 有 这 样 的 限 制 。 如 果 实 验 测 量 发 现 中 微 子 磁 矩 超 过 ~ 1 0 ⁻ ¹ ⁴     B o h r m a g n e t o n ， 将 是 支 持 M a j o r a n a 中 微 子 的 强 力 证 据 ， 而 M a j o r a n a 中 微 子 可 能 是 理 解 宇 宙 中 物 质 和 反 物 质 非 对 称 性 的 关 键 。 2 0 2 0 年 ， 位 于 意 大 利 的 X E N O N 1 T 实 验 公 布 的 结 果 显 示 在 1 7 k e V 能 量 区 间 出 现 了 超 出 已 知 本 底 的 电 子 反 冲 事 件 ， 科 学 家 们 猜 测 中 微 子 磁 矩 可 能 是 其 原 因 ， 其 它 的 解 释 包 括 太 阳 轴 子 或 不 明 来 源 的 氚 本 底 。 然 而 ， 这 三 种 解 释 的 统 计 置 信 度 不 相 上 下 ， 在 目 前 及 下 一 代 的 液 氙 探 测 器 中 均 难 以 区 分 。 更 巧 的 是 ， 一 些 理 论 模 型 指 出 增 强 的 中 微 子 磁 矩 也 能 解 释 M u o n g 2 合 作 组 最 近 测 量 到 的 缪 子 反 常 磁 矩 信 号 。 解 决 围 绕 中 微 子 磁 矩 的 谜 团 ， 从 而 理 解 X E N O N 1 T 和 M u o n g 2 实 验 的 异 常 信 号 ， 是 粒 子 物 理 学 当 下 的 一 个 重 要 任 务 。 徐 东 莲 团 队 论 文 指 出 ， 得 益 于 其 低 能 量 阈 值 的 特 性 ， 大 型 液 闪 探 测 器 （ 万 吨 级 ） 可 在 相 比 于 液 氙 探 测 器 （ 吨 级 ） 稍 高 的 能 区 ， 确 切 地 区 分 出 中 微 子 磁 矩 信 号 和 其 它 起 源 的 解 释 （ 图 1 ） ， 且 两 者 在 低 能 区 刚 好 互 补 ， 可 联 合 测 定 中 微 子 磁 矩 的 大 小 或 上 限 ， 为 解 答 新 近 浮 现 的 中 微 子 增 强 磁 矩 谜 团 提 供 了 新 思 路 。 图 1 ： 太 阳 轴 子 ， 太 阳 中 微 子 增 强 磁 矩 和 氚 在 液 氙 和 液 闪 探 测 器 中 的 事 例 率 。 在 液 氙 探 测 的 低 能 区 间 （ 4 0 k e V 的 干 净 能 区 将 图 中 蓝 线 信 号 放 大 万 倍 从 而 实 现 高 统 计 量 的 确 切 测 量 。 世 界 范 围 内 正 在 建 设 或 规 划 中 的 大 型 液 闪 探 测 器 有 我 国 主 导 的 J U N O 和 欧 洲 主 导 的 L E N A 实 验 ； 液 氙 暗 物 质 探 测 器 有 我 国 主 导 的 P a n d a X 4 T 和 美 国 主 导 的 L Z 及 X E N O N 1 T 实 验 。 对 于 中 等 程 度 的 C 1 4 辐 射 本 底 ， J U N O 将 在 运 行 3 年 左 右 即 能 发 现 X E N O N 1 T 实 验 异 常 信 号 所 对 应 的 潜 在 中 微 子 增 强 磁 矩 信 号 （ 图 2 ） 。 图 2 ： J U N O 和 L E N A 大 型 液 闪 探 测 器 在 不 同 浓 度 的 C 1 4 辐 射 本 底 下 对 中 微 子 增 强 磁 矩 的 发 现 潜 力 。 江 门 中 微 子 观 测 站 （ J i a n g m e n U n d e r g r o u n d N e u t r i n o O b s e r v a t o r y ， J U N O ） 位 于 广 东 江 门 市 ， 由 两 万 吨 液 体 闪 烁 体 作 为 探 测 介 质 ， 2 0 2 2 年 建 成 后 将 是 世 界 上 最 大 的 液 闪 探 测 器 ， 主 要 科 学 目 标 是 测 定 中 微 子 的 质 量 顺 序 ， 精 确 测 量 中 微 子 振 荡 参 数 ， 以 及 实 时 监 控 超 新 星 爆 发 等 天 体 中 微 子 。 江 门 中 微 子 实 验 测 定 中 微 子 质 量 顺 序 的 关 键 是 要 达 到 3 % @ 1 M e V 的 能 量 分 辨 率 ， 因 此 能 量 和 位 置 的 精 准 刻 度 至 关 重 要 ， 上 海 交 通 大 学 刘 江 来 教 授 团 队 负 责 江 门 刻 度 系 统 的 研 制 。 由 徐 东 莲 团 队 提 出 并 负 责 的 江 门 多 信 使 触 发 系 统 ， 将 探 测 器 阈 值 降 到 空 前 最 低 的 ~ 2 0 k e V ， 将 实 现 超 宽 频 ， 自 适 应 、 模 型 无 关 的 天 文 中 微 子 监 测 ， 并 能 与 全 球 电 磁 多 波 段 望 远 镜 ， 引 力 波 探 测 器 等 先 进 天 文 仪 器 实 时 联 动 观 测 。 本 论 文 的 计 算 假 设 应 用 了 江 门 多 信 使 触 发 系 统 所 产 生 的 超 低 能 阈 数 据 流 。 论 文 原 文 ： h t t p : / / c p l . i p h y . a c . c n / a r t i c l e / 1 0 . 1 0 8 8 / 0 2 5 6 3 0 7 X / 3 8 / 1 1 / 1 1 1 4 0 1   本 文 参 考 文 献 与 原 研 究 论 文 的 参 考 文 献 相 同 。 作 者 ： 叶 子 平 、 徐 东 莲 2 0 2 1 1 1 0 8 P a n d a X 4 T 首 个 结 果 在 《 物 理 评 论 快 报 》 发 表 ， 再 次 刷 新 对 暗 物 质 的 限 制 北 京 时 间 1 2 月 2 4 日 ， 上 海 交 通 大 学 牵 头 的 P a n d a X 合 作 组 在 《 物 理 评 论 快 报 》 以 “ 编 辑 推 荐 ” 论 文 发 表 了 P a n d a X 4 T 四 吨 级 液 氙 探 测 实 验 今 年 夏 天 公 布 的 首 批 暗 物 质 搜 寻 结 果 [ P R L 1 2 7 , 2 6 1 8 0 2 ( 2 0 2 1 ) ] （ P R L 文 章 中 仅 有 约 1 / 6 是 “ 编 辑 推 荐 ” ） 。 上 海 交 通 大 学 物 理 与 天 文 学 院 助 理 教 授 、 李 政 道 研 究 所 平 台 建 设 学 者 孟 月 为 本 文 的 第 一 作 者 ， 物 理 与 天 文 学 院 副 教 授 、 李 政 道 研 究 所 平 台 建 设 学 者 周 宁 ， 中 国 科 学 技 术 大 学 研 究 员 林 箐 和 北 京 航 空 航 天 大 学 副 教 授 周 小 朋 为 本 文 的 通 讯 作 者 。 美 国 物 理 学 会 《 P h y s i c s 》 以 “ T i g h t e n i n g t h e N e t o n T w o K i n d s o f D a r k M a t t e r ” 评 论 报 道 了 P a n d a X 4 T 和 另 外 一 个 轴 子 暗 物 质 实 验 的 最 新 结 果 。 在 过 去 的 1 0 余 年 中 ， P a n d a X 合 作 组 在 位 于 四 川 的 锦 屏 地 下 实 验 室 里 ， 利 用 液 氙 探 测 器 开 展 了 一 系 列 极 其 稀 有 信 号 的 寻 找 ， 探 索 宇 宙 中 超 出 标 准 模 型 的 新 物 理 现 象 ， 包 括 暗 物 质 、 马 约 拉 纳 中 微 子 和 天 体 中 微 子 等 。 银 河 系 中 的 暗 物 质 可 以 穿 透 地 球 ， 达 到 地 下 实 验 室 ， 和 探 测 器 中 的 氙 原 子 发 生 相 互 作 用 并 产 生 能 量 转 移 ， 在 探 测 器 中 以 氙 原 子 发 光 和 电 离 的 形 式 表 现 出 来 。 P a n d a X 实 验 不 断 扫 描 暗 物 质 参 数 空 间 ， 将 探 测 灵 敏 度 推 进 了 近 三 个 数 量 级 ， 目 前 已 经 深 入 超 对 称 等 理 论 预 言 的 区 域 。 P a n d a X 探 测 器 处 在 高 纯 水 屏 蔽 体 的 中 心 P a n d a X 4 T 四 吨 级 液 氙 实 验 是 国 际 上 首 个 投 入 运 行 的 多 吨 级 液 氙 探 测 实 验 ， 国 际 同 类 实 验 还 有 美 国 的 L Z 实 验 和 欧 洲 的 X E N O N 实 验 。 P a n d a X 4 T 在 2 0 2 1 年 上 半 年 试 运 行 的 曝 光 量 达 到 0 . 6 3 吨 年 ， 比 P a n d a X I I 二 期 实 验 提 高 了 近 2 倍 。 合 作 组 在 P a n d a X 4 T 探 测 器 中 应 用 了 一 系 列 新 开 发 的 技 术 ： 研 制 了 新 一 代 超 大 尺 寸 高 透 光 的 时 间 投 影 室 探 测 器 ， 大 幅 提 高 了 探 测 器 电 场 的 均 匀 性 和 电 子 信 号 放 大 率 ， 从 而 实 现 高 分 辨 率 的 信 号 重 建 ； 采 用 了 无 触 发 数 据 读 出 方 式 ， 有 效 降 低 了 微 弱 信 号 的 探 测 阈 值 ； 研 制 了 新 型 低 温 精 馏 氙 系 统 ， 成 功 提 纯 6 吨 原 料 氙 ， 将 放 射 性 杂 质 氪 8 5 的 含 量 比 P a n d a X I I 降 低 了 2 0 倍 ； 有 效 利 用 液 氙 自 屏 蔽 并 结 合 多 种 放 射 性 测 量 方 法 和 表 面 清 洗 工 艺 ， 将 单 位 探 测 靶 中 放 射 性 本 底 控 制 到 P a n d a X I I 的 2 0 分 之 一 ， 放 射 性 杂 质 氡 2 2 2 的 含 量 降 低 了 6 倍 。 通 过 这 些 新 技 术 ， P a n d a X 4 T 首 批 数 据 的 探 测 灵 敏 度 较 P a n d a X I I 提 升 了 2 . 6 倍 ， 最 终 给 出 了 大 质 量 暗 物 质 参 数 空 间 国 际 最 强 的 限 制 。 这 批 数 据 也 显 示 ， 在 1 0 G e V 以 下 区 域 ， P a n d a X 4 T 实 验 开 始 触 碰 到 所 谓 的 “ 中 微 子 地 板 ” ， 即 有 可 能 探 测 到 太 阳 中 核 聚 变 产 生 的 硼 8 中 微 子 同 氙 原 子 核 的 相 干 散 射 信 号 ， 这 种 散 射 将 是 未 来 探 测 中 微 子 的 一 个 重 要 途 径 。 周 宁 副 教 授 作 为 P a n d a X 实 验 的 副 发 言 人 ， 负 责 了 时 间 投 影 室 探 测 器 的 设 计 和 研 制 工 作 ， 同 时 是 现 场 实 验 运 行 和 这 次 数 据 分 析 的 负 责 人 ， 他 表 示 ： 在 2 0 1 6 年 第 二 代 P a n d a X I I 实 验 开 始 运 行 后 ， 合 作 组 便 开 始 酝 酿 第 三 代 的 P a n d a X 4 T 实 验 。 从 2 0 1 7 年 开 始 建 设 基 础 设 施 ， 到 2 0 1 9 年 探 测 器 进 驻 锦 屏 地 下 实 验 室 安 装 ， 在 激 烈 的 国 际 竞 争 态 势 下 率 先 发 表 科 学 成 果 ， 合 作 组 经 历 了 五 年 多 的 持 续 努 力 ， 克 服 了 多 种 严 峻 挑 战 ， 也 得 到 了 上 海 交 通 大 学 的 鼎 立 支 持 。 在 疫 情 时 期 ， P a n d a X 4 T 实 验 广 大 师 生 在 实 验 室 封 闭 管 理 下 长 期 坚 守 ， 稳 步 推 进 建 设 ， 终 于 在 2 0 2 0 年 1 2 月 完 成 全 部 系 统 的 安 装 和 联 合 调 试 ， 进 入 试 运 行 阶 段 ， 共 稳 定 采 集 了 9 5 天 的 物 理 数 据 。 P a n d a X 4 T 从 实 验 基 础 设 施 到 探 测 器 均 是 全 新 的 自 研 装 置 ， 探 测 器 试 运 行 表 现 良 好 ， 充 分 体 现 了 团 队 从 探 测 器 设 计 到 研 制 过 程 中 的 匠 心 。 随 后 ， 数 据 分 析 团 队 连 续 奋 战 ， 通 过 细 致 的 刻 度 数 据 研 究 ， 发 掘 出 暗 物 质 信 号 和 本 底 的 特 征 ， 构 建 了 信 号 响 应 和 本 底 模 型 ， 仅 用 两 个 多 月 的 时 间 就 完 成 了 首 批 数 据 的 暗 物 质 搜 寻 ， 取 得 了 世 界 领 先 的 科 学 成 果 。   试 运 行 完 成 后 ， P a n d a X 4 T 开 展 了 对 探 测 器 本 底 的 提 纯 工 作 ， 以 期 提 升 探 测 器 的 灵 敏 度 。 另 一 方 面 ， 合 作 组 也 在 利 用 首 批 数 据 开 展 马 约 拉 纳 中 微 子 等 多 物 理 目 标 的 探 测 。 P a n d a X 4 T 预 计 将 采 集 6 吨 年 曝 光 量 的 数 据 ， 使 得 灵 敏 度 将 再 提 升 一 个 数 量 级 ， 对 各 种 新 物 理 信 号 给 出 广 泛 和 确 切 的 检 验 。 P a n d a X 实 验 的 合 作 单 位 包 括 山 东 大 学 、 北 京 大 学 、 中 国 科 学 技 术 大 学 、 中 山 大 学 、 北 京 航 空 航 天 大 学 、 南 开 大 学 、 复 旦 大 学 、 原 子 能 科 学 研 究 院 以 及 雅 砻 江 流 域 水 电 开 发 有 限 公 司 （ 雅 砻 江 水 电 ） 等 ， 共 有 7 0 多 位 科 研 工 作 者 参 与 ， 美 国 、 法 国 、 西 班 牙 、 泰 国 几 家 单 位 也 参 与 国 际 合 作 。 中 国 锦 屏 地 下 实 验 室 由 清 华 大 学 和 雅 砻 江 水 电 共 同 开 发 、 管 理 ， 本 研 究 工 作 得 到 了 锦 屏 地 下 实 验 室 的 大 力 协 助 。 P a n d a X 实 验 得 到 教 育 部 、 上 海 交 通 大 学 、 以 及 合 作 组 单 位 的 长 期 支 持 ， 自 然 科 学 基 金 委 、 科 技 部 、 上 海 市 、 四 川 省 、 中 科 院 “ 粒 子 物 理 前 沿 ” 卓 越 创 新 中 心 、 香 港 鸿 文 基 金 会 和 腾 讯 基 金 会 都 对 本 项 目 有 重 要 资 助 。 原 文 链 接 ： h t t p s : / / j o u r n a l s . a p s . o r g / p r l / a b s t r a c t / 1 0 . 1 1 0 3 / P h y s R e v L e t t . 1 2 7 . 2 6 1 8 0 2 2 0 2 1 1 2 2 7   上 海 交 通 大 学 “ 海 铃 计 划 ” 取 得 重 要 进 展 近 日 ， “ 海 铃 计 划 ” 探 路 者 项 目 团 队 完 成 各 项 预 定 海 试 任 务 并 安 全 抵 沪 。 本 航 次 由 上 海 交 通 大 学 李 政 道 学 者 徐 东 莲 担 任 首 席 科 学 家 ， 海 洋 工 程 学 者 田 新 亮 担 任 领 队 ， 共 有 来 自 上 海 交 通 大 学 、 北 京 大 学 、 清 华 大 学 、 中 国 科 学 技 术 大 学 、 自 然 资 源 部 第 二 海 洋 研 究 所 等 机 构 的 三 十 余 位 科 研 人 员 与 技 术 人 员 共 同 参 与 。 本 次 科 考 为 “ 海 铃 计 划 ” 的 后 续 推 进 奠 定 了 坚 实 的 基 础 。 “ 海 铃 计 划 ” 旨 在 探 索 建 设 中 国 首 个 深 海 中 微 子 望 远 镜 ， 通 过 捕 捉 高 能 天 体 中 微 子 来 探 索 极 端 宇 宙 ， 构 建 我 国 完 备 的 多 信 使 天 文 网 ， 推 动 粒 子 物 理 、 天 体 物 理 、 地 球 物 理 、 海 洋 地 理 、 海 洋 生 物 等 前 沿 交 叉 研 究 ， 具 备 孕 育 多 项 原 创 科 学 发 现 的 重 大 潜 力 。 “ 海 铃 计 划 ” 积 极 响 应 习 近 平 总 书 记 在 两 院 院 士 大 会 、 中 国 科 协 第 十 次 全 国 代 表 大 会 上 提 出 的 “ 部 署 一 批 前 瞻 性 、 战 略 性 、 基 础 前 沿 性 技 术 研 发 项 目 ” 、 “ 在 深 海 、 深 空 、 深 地 、 深 蓝 等 领 域 积 极 抢 占 科 技 制 高 点 ” 的 号 召 。 “ 海 铃 计 划 ” 由 上 海 交 通 大 学 李 政 道 研 究 所 牵 头 开 展 ， 项 目 组 组 长 为 中 国 科 学 院 院 士 景 益 鹏 ， 首 席 科 学 家 为 李 政 道 学 者 徐 东 莲 ， 并 邀 请 在 科 学 与 工 程 各 领 域 中 具 有 丰 富 经 验 的 两 院 院 士 与 顶 尖 科 学 家 担 任 项 目 顾 问 。 “ 海 铃 计 划 ” 中 集 合 了 上 海 交 通 大 学 物 理 、 天 文 、 海 洋 工 程 、 海 洋 科 学 、 材 料 、 电 子 信 息 等 学 科 的 前 沿 研 究 优 势 和 雄 厚 的 工 程 能 力 。 中 微 子 天 文 学 的 思 想 起 源 于 1 9 6 0 年 马 可 夫 提 出 的 在 深 海 或 湖 里 建 造 切 伦 科 夫 光 探 测 元 件 阵 列 的 建 议 ； 目 前 在 地 中 海 的 A n t a r e s / K M 3 N e T 和 在 贝 加 尔 湖 的 B a i k a l G V D 项 目 均 在 策 划 中 ， 但 在 海 水 中 建 设 中 微 子 望 远 镜 难 度 较 高 ， 目 前 国 际 上 最 知 名 的 中 微 子 望 远 镜 冰 立 方 ( I c e C u b e ) 就 选 择 将 探 测 器 阵 列 建 在 2 5 0 0 米 深 的 南 极 冰 层 中 。 冰 立 方 ( I c e C u b e ) 于 2 0 1 0 年 建 成 ， 目 前 是 世 界 最 大 的 中 微 子 探 测 器 。 2 0 1 3 年 ， 冰 立 方 首 次 探 测 到 一 个 来 自 地 外 的 弥 散 高 能 中 微 子 流 ， 叩 开 了 高 能 中 微 子 天 文 学 的 大 门 ； 然 而 ， 这 个 中 微 子 流 既 没 有 集 聚 迹 象 ， 也 没 明 确 地 指 回 任 何 已 知 的 天 体 源 ， 这 说 明 地 球 附 近 的 宇 宙 中 并 不 存 在 强 烈 辐 射 高 能 中 微 子 的 天 体 源 。 若 要 有 效 地 寻 找 高 能 中 微 子 的 天 体 源 ， 仍 需 提 升 下 一 代 中 微 子 望 远 镜 的 探 测 灵 敏 度 。 当 下 ， 欧 美 都 在 积 极 地 筹 建 性 能 大 大 优 化 的 二 代 中 微 子 望 远 镜 ， 预 期 在 2 0 3 0 年 前 后 建 成 ； 届 时 中 微 子 天 文 学 领 域 或 实 现 重 大 突 破 。 徐 东 莲 曾 在 冰 立 方 合 作 组 中 学 习 、 工 作 多 年 ， 是 近 年 来 活 跃 在 中 微 子 天 文 学 领 域 的 青 年 学 者 。 通 过 在 国 际 大 合 作 组 的 日 积 月 累 ， 她 逐 步 萌 发 了 一 个 “ 梦 想 ” — — 由 中 国 主 导 在 南 海 海 域 建 设 中 微 子 望 远 镜 。 2 0 1 8 年 9 月 ， 徐 东 莲 回 国 加 盟 李 政 道 研 究 所 ， 同 年 1 1 月 她 “ 中 微 子 天 文 学 的 研 究 ” 项 目 获 得 了 “ 海 外 高 层 次 青 年 人 才 专 项 ” 支 持 , 主 要 开 展 中 微 子 望 远 镜 的 选 址 和 探 测 器 原 型 样 机 研 发 ， 她 在 国 际 合 作 组 时 的 “ 梦 想 ” 逐 渐 被 描 绘 成 一 张 令 人 振 奋 的 蓝 图 ， 也 吸 引 了 来 自 上 海 交 大 和 其 他 高 校 与 科 研 机 构 的 一 大 批 志 同 道 合 的 科 学 家 和 工 程 技 术 专 家 。 2 0 2 0 年 8 月 徐 东 莲 代 表 “ 海 铃 计 划 ” 团 队 ， 在 全 国 高 能 物 理 发 展 战 略 研 讨 会 （ 青 岛 ） 上 做 大 会 邀 请 报 告 ， 正 式 提 出 了 南 海 中 微 子 望 远 镜 — — “ 海 铃 计 划 ” 的 建 设 规 划 和 行 动 计 划 。 自 2 0 1 8 年 1 1 月 以 来 ， 经 过 缜 密 论 证 及 相 关 仪 器 、 装 备 的 研 制 , 作 为 “ 海 铃 计 划 ” 前 期 预 研 论 证 项 目 ， “ 海 铃 探 路 者 ” 海 试 团 队 于 近 日 成 功 在 预 定 海 域 布 放 数 套 自 研 的 实 验 仪 器 , 不 仅 原 位 采 集 到 3 5 0 0 米 海 深 的 超 过 1 T B 的 珍 贵 数 据 ， 还 针 对 全 水 深 海 水 相 关 性 质 进 行 扫 描 、 检 测 。 经 初 步 分 析 ， 验 证 了 预 选 海 域 作 为 中 微 子 望 远 镜 候 选 台 址 的 可 行 性 。 此 外 ， 团 队 还 成 功 布 放 了 一 套 可 长 期 监 测 海 底 流 场 、 生 物 活 动 、 沉 积 物 及 检 验 望 远 镜 元 器 件 的 潜 标 ， 为 后 续 望 远 镜 阵 列 的 设 计 和 长 期 运 维 提 供 依 据 。 2 0 2 1 0 9 1 7 李 政 道 研 究 所 学 者 在 国 际 顶 级 期 刊 发 表 关 于 大 动 量 有 效 理 论 的 综 述 论 文 近 日 ， 国 际 顶 级 学 术 期 刊 《 现 代 物 理 评 论 》 ( R e v i e w s o f M o d e r n P h y s i c s ) 发 表 了 刘 乙 庄 、 刘 于 圣 等 学 者 以 李 政 道 研 究 所 署 名 的 题 为 L a r g e M o m e n t u m E f f e c t i v e T h e o r y （ 大 动 量 有 效 理 论 ， 简 称 L a M E T ） 的 综 述 性 论 文 （ R e v . M o d . P h y s . 9 3 （ 2 0 2 1 ） 0 3 5 0 0 5 ） 。 作 为 物 理 类 最 高 水 平 的 评 论 类 刊 物 之 一 ， 《 现 代 物 理 评 论 》 2 0 2 0 年 影 响 因 子 高 达 5 4 。 近 几 年 刘 乙 庄 、 刘 于 圣 作 为 李 政 道 研 究 所 博 士 后 ， 与 北 京 师 范 大 学 张 建 辉 教 授 、 美 国 布 鲁 克 海 文 国 家 实 验 室 赵 勇 博 士 （ 现 为 阿 贡 国 家 实 验 室 研 究 员 ） 等 合 作 在 大 动 量 有 效 理 论 中 做 了 大 量 开 拓 性 工 作 。 该 论 文 回 顾 了 过 去 几 年 在 L a M E T 理 论 、 尤 其 是 格 点 Q C D 模 拟 计 算 中 取 得 的 研 究 进 展 。 自 从 费 曼 在 5 0 多 年 前 引 入 部 分 子 模 型 以 来 ， 人 们 通 过 对 大 量 高 能 实 验 数 据 进 行 全 局 拟 合 获 取 了 关 于 质 子 中 部 分 子 结 构 的 许 多 信 息 。 然 而 ， 从 强 相 互 作 用 的 基 本 理 论 量 子 色 动 力 学 ( Q C D ) – 出 发 来 计 算 描 述 质 子 部 分 子 结 构 的 可 观 测 量 ， 如 部 分 子 分 布 函 数 ( P D F ) 等 长 期 以 来 进 展 缓 慢 。 近 几 年 ， 季 向 东 教 授 建 立 了 大 动 量 有 效 理 论 （ L a M E T ） ， 通 过 该 理 论 可 以 有 效 实 现 上 述 目 的 。 该 方 法 的 关 键 在 于 ： 洛 兰 兹 对 称 性 使 得 描 述 质 子 部 分 子 结 构 的 光 锥 关 联 函 数 可 以 被 替 换 为 高 速 运 动 质 子 态 中 的 静 态 关 联 函 数 。 使 用 L a M E T ， 原 则 上 可 以 通 过 Q C D 的 格 点 模 拟 （ 或 其 他 非 微 扰 方 法 ） 来 提 取 P D F 、 广 义 P D F 、 横 动 量 依 赖 的 P D F 和 光 锥 波 函 数 等 一 系 列 描 述 质 子 部 分 子 结 构 的 物 理 量 。 未 来 使 用 百 亿 亿 次 级 超 级 计 算 机 进 行 的 格 点 Q C D 计 算 将 可 以 进 一 步 帮 助 人 们 理 解 与 质 子 结 构 相 关 的 实 验 数 据 、 尤 其 是 未 来 致 力 于 探 索 质 子 三 维 结 构 的 电 子 离 子 对 撞 机 上 的 数 据 ， 从 而 帮 助 我 们 理 解 强 相 互 作 用 的 本 质 。 本 研 究 项 目 得 到 了 国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 。 原 文 链 接 ： h t t p s : / / d o i . o r g / 1 0 . 1 1 0 3 / R e v M o d P h y s . 9 3 . 0 3 5 0 0 5 2 0 2 1 0 9 0 6 学 术 活 动 M O R E 1 1 月   3 0 周 一 李 政 道 研 究 所 M i c h a e l R a m s e y M u s o l f 教 授 团 队 连 续 发 表 三 篇 顶 级 期 刊 论 文 报 告 人 ： 时 间 ： 地 点 ： 0 4 月   0 6 周 二 P r o b i n g t h e S u p e r s y m m e t r i c G r a n d U n i f i e d T h e o r i e s a t t h e F u t u r e P r o t o n P r o t o n C o 报 告 人 ： P r o f . T i a n j u n L i ， t h e I n s t i t u t e o f T h e o r e t i c a l P h y s i c s , C h i n e s e A c a d e m y o f S c i e n c e s 时 间 ： 2 0 2 1 0 4 0 6 1 0 : 0 0 ~ 1 1 : 0 0 地 点 ： 在 线 0 4 月   0 6 周 二 F o r w A r d S e a r c h E x p e R i m e n t ( F A S E R ) a t t h e L H C 报 告 人 ： D r . K e L i ， U n i v e r s i t y o f W a s h i n g t o n S e a t t l e 时 间 ： 2 0 2 1 0 4 0 6 1 4 : 0 0 ~ 1 5 : 0 0 地 点 ： M e e t i n g R o o m 4 1 0 , T D L I （ T s u n g D a o L e e L i b r a r y ） 0 4 月   0 8 周 四 S e a r c h f o r L i g h t D a r k M a t t e r E l e c t r o n S c a t t e r i n g s i n t h e P a n d a X I I E x p e r i m e n t 报 告 人 ： P r o f . Y u e M e n g ， S h a n g h a i J i a o T o n g U n i v e r s i t y 时 间 ： 2 0 2 1 0 4 0 8 1 0 : 0 0 ~ 1 1 : 3 0 地 点 ： 在 线 版 权 所 有 ： C o p y r i g h t © P A C ( 2 0 2 0 ) . 上 海 交 通 大 学 粒 子 天 体 物 理 与 宇 宙 学 教 育 部 重 点 实 验 室 联 系 地 址 ： 上 海 市 东 川 路 8 0 0 号 李 政 道 图 书 馆 4 楼 联 系 电 话 ： 0 2 1 5 4 7 4 3 7 7 2 E m a i l ： h y z h a o @ s j t u . e d u . c n 邮 编 ： 2 0 0 2 4 0 I C P 备 案 编 号 ： 沪 交 I C P 备 2 0 2 0 0 3 1 1

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