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生活大爆炸“谢耳朵”原型科学家来沪交流,“三剑客”畅谈粒子物理

东方网记者傅雯静10月29日报道称,当演员谢尔登(谢尔顿李库珀)提到受欢迎的美国电视剧《生活大爆炸》时,很多人都会被他深深打动。这部戏中的天才物理学家有其生活原型,他的名字叫谢尔顿,曾于1979年获得诺贝尔物理学奖。

Sheldon Lee Glashow教授发表演讲

10月29日,美国国家科学院院士、波士顿大学数学和物理梅特卡夫教授谢尔登格拉秀来到上海交通大学进行学术交流。陪同他的有法国国家科学院院士、巴黎高等师范大学教授约翰伊利奥普洛斯(John Iliopoulos),他被誉为GIM的“三剑客”,还有意大利林禽科学院院士、罗马大学教授、李政道研究所高级访问学者卢西亚诺迈亚尼(Luciano Maiani)。他们与李政道研究所所长弗兰克维尔泽克教授等国内外知名学者共同探讨了粒子物理学在全球机制下的国际前沿研究趋势。

GIM机制,粒子物理标准模型的基石

自20世纪60年代以来,科学家发现物质世界由两种不同的基本粒子组成,夸克和轻子。这个尺度的“元素周期表”由三个夸克(上夸克、下夸克和奇异夸克)和四个轻子(电子、μ子和相应的中微子)组成。与元素的“族”相似,夸克和轻子具有独立的对称性,它们之间的电磁、强和弱微观相互作用可以解释大多数实验数据。然而,对于一种特殊的衰变,例如中性K0介子(下夸克和奇异夸克的组合)衰变为两个μ子的过程,理论预测衰变率非常高,但实验观察到的衰变确实非常罕见。这一现象暗示着新对称性的存在,当时理论界对具体机制有不同的看法。

1969年,时任哈佛大学校长的谢尔顿李格拉秀、约翰伊利奥普洛斯和卢加诺迈亚尼发表了一篇题为《物理评论D》的论文。理论上,他们提出了一种类似于上夸克的新夸克(charmquark),从而使得夸克和轻子之间的弱相互作用具有美丽的对称性。然而,从中性K0介子到双介子的衰变是罕见的,因为上夸克和迷人夸克的贡献完全被对称性抵消了。这种机制被后世称为GIM机制。

1973年,丁肇中先生和里克特(Richter)在实验中发现了GIM机制预测的迷人夸克,并共同获得了1974年诺贝尔奖。GIM机制和魔咒夸克的发现是建立粒子物理标准模型过程中的重要里程碑。格拉秀与萨拉姆和温伯格分享了1979年的诺贝尔物理学奖,因为他“对统一基本粒子弱相互作用和电磁相互作用理论的贡献以及他对弱中性流的预测”。

Guests

10月29日,李政道研究所在上海交通大学举办了一场纪念全球机制发现50周年的学术研讨会。这次会议包括十个专题报告,包括弗兰克维尔切克的《GIM影响》和谢尔顿李格拉秀的《我和GIM》。此外,圣巴巴拉国家理论物理研究所的安东尼齐教授、中国科学院高能研究所的沈晓妍教授、伦敦国王学院的教授、中国科学院高能研究所的高级访问学者约翰埃利斯教授、交通大学物理与天文研究所的刘江来教授和中国科学院高能研究所的兼职研究员, 中国科学院高能研究所教授迈克尔拉姆齐-穆索尔教授和王方毅教授分别发表了演讲。

交通大学物理与天文学院教授、李政道研究所兼职研究员刘江来表示,50年前,GIM机制从错综复杂的实验数据和理论模型中出现,并成为粒子物理标准模型的基石。今天,发现超越标准模型的新物理是粒子物理研究的主题,也是李政道研究所物理研究的三大方向之一。GIM机制50周年会议讨论的主题是如何在当前粒子物理的许多可能突破的方向上进行研究并寻求进一步突破。

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