2018年3月20日晚7点，中国科学院大学科学前沿进展名家系列讲座Ⅱ第68讲在玉泉路校区礼堂举行。本次讲座的主题是“探索无穷—物质结构和宇宙”，主讲人是中科院高能物理研究所所长、中国科学院院士、中国科学院大学博士生导师王贻芳。王贻芳向学生们讲述了对粒子物理与天体物理研究的目标与方法，并主要介绍了现在与未来微观粒子的大科学装置。

首先，王贻芳回顾了人类对宇宙和物质结构不断探索的历程，两千五百余年来，从元素到分子、原子再到更小的粒子，各种理论不断发展。虽然粒子物理这门学科发展历史只有七十余年的时间，但仍取得了十分辉煌的成果。王院士讲述了粒子物理与宇宙学的紧密联系，尽管粒子物理研究的是极小的物质内部结构，而宇宙学研究的是极大的宇宙空间，但它们都是研究高能量与高温度的状态，是经过不断自然发展与深化的。而在这些领域内，仍然有大量亟待突破的重大科学难题，在等着科学家们不断探索。王贻芳也鼓励那些对粒子物理和天体物理感兴趣的同学，投入到这些研究中来，并为之奋斗终生。

接着，王贻芳仔细讲述了粒子物理研究的内容和目标，及其对粒子物理标准模型（SM）的不断完善和改进，向着高能量、高强度、宇宙学等方向拓展。研究粒子物理会有一些独特的方法，最基础与最核心的便是利用加速器进行各项研究，并利用研究宇宙线、中微子、宇宙学等手段进行辅助研究。与此同时，粒子物理研究并不“高冷”，它的研究设备和研究方法的应用十分广泛。目前，全球约有一半的加速器应用于医学上的研究而得出更多治疗方案。而粒子物理所用到的大科学装置，如同步辐射光源、散裂中子源等，也会对凝聚态物理、地质、生物、材料等诸多学科起到巨大的推动作用。粒子物理研究采用了各领域最先进的技术，极大地推动了科学与技术的发展，起到了先行者的作用。

紧接着，王贻芳利用对粒子物理标准模型特点、不足、发展等的分析，着重介绍了我国粒子物理和粒子天体物理研究现状和未来规划。针对天体物理，五十年代以来我们就有了对宇宙线的观测；在西藏，阿里计划通过精确测量宇宙微波背景辐射，探测原初引力波；空间实验与探测方面，“慧眼”卫星在双中子星并合产生引力波及电磁对应体事件做出了重要贡献；在未来，中国领导的国际合作将大放异彩，eXTP与HERD等设备将帮助解决诸多天体物理问题。

接下来，他详细介绍了我国有关中微子的大科学装置的现状与未来发展规划。大亚湾中微子实验将实验精度提高十倍以上，建设过程中解决了大量的技术难题，成功在2012年获得了详细的实验成果，论文被引用次数达1300余次。下一步，利用江门市独特的地理位置优势，国家将建成江门中微子实验（JUNO）装置，并力求达到探测器性能最好的记录。团队遇到了数项关键的技术挑战，如有机玻璃球的建造、液体闪烁体的输装、光电倍增管的制作、地下实验大厅的建造。建设团队严谨细致的解决了这些问题，并在其他相关产业获得突破。

最后，他还就粒子物理及标准模型的主要问题（很多跟Higgs粒子有关），介绍了我们下一步的目标：CEPC-SPPC科学装置。这在国际上属于最前沿的研究范围，我们发力较早，而其余国家忙于其他粒子物理实验，我们国家在这一方面大有可为，期待做出更大的成就！

讲座结束同学们积极提问，王院士也认真地回答了同学们提出的问题。讲座结束，同学们爆发出热烈的掌声。

来源：中科大