策划:谷江民 谢敏
统筹:王平强 王鼎强
撰文:张浩洋
供图:李万兵
中微子,以其极小的质量、极快的速度和极弱的物质相互作用,成为科学界探索的前沿焦点。五邑大学应用物理与材料学院讲师黄桂鸿博士自2016年起便投身到江门中微子实验这一大科学装置项目中,深耕中微子事例重建研究,从基建到调试全程参与,至今已近九载。
近日,黄桂鸿博士接受专访,分享了他与江门中微子实验的不解之缘,并探讨该实验对江门科技创新、人才培养和科普发展的深远意义。
五邑大学与江门中微子实验合作空间广阔
记者:黄老师,您是什么时候加入江门中微子实验的?当时有怎样的机缘巧合?
黄桂鸿:我的研究方向是粒子物理实验,从2016年9月就加入江门中微子实验了,从基建一直参与到现在,目前主要负责中微子事例重建的研究。
2012年,在我参加高考的前夕,大亚湾中微子实验宣布发现第三种中微子振荡模式。当时的我其实还不清楚中微子振荡是什么,但是已经被我国科学家取得的这一重大成就深深吸引。因此,高考结束后,我选择到兰州大学攻读粒子物理与原子核物理专业,毕业后到高能所继续深造,后来也获得了参与江门中微子实验的机会。
记者:五邑大学是江门本地的高水平应用型大学,您觉得和江门中微子实验的合作能给五邑大学带来什么?
黄桂鸿:五邑大学参与江门中微子实验有两个方面的优势。第一,两处所在位置距离相对较近,这为人才培养和实验开展提供了非常大的便利。第二,五邑大学应用物理与材料学院的专长是光电材料、智能材料和能源材料的研究,而粒子物理实验往往需要用到新的材料,这为材料科学的应用提供了一个新的方向。希望我们学校可以把自身专长和江门中微子实验结合起来,依托这个重要的平台拓展研究领域,两者的合作空间广阔。
持续优化探测器响应建模
记者:您和您的团队在工作中有没有遇到一些此前没有预料到的困难?是如何解决的?
黄桂鸿:我们团队主要负责江门中微子实验中的中微子事例重建。当探测器捕捉到中微子后,会把中微子信号转化成数据,我们需要基于这些数据反推出中微子的位置和能量,为后续的物理分析提供输入。其中最大的挑战是要为数据和中微子能量建立一个非常精确的关系,从而获得非常高精度的能量分辨率。
从探测器的前期调试到后期取数,我们都会参与其中,为实验的数据筛选、探测器调试和物理分析提供重建软件。我们和高能所合作开发了一套高精度事例重建软件,但是在调试过程中,我们发现探测器的响应比此前预期的要复杂得多。为了保证精度,我们决定采取逐步精细化的方案,持续优化探测器响应建模。此外,在实验开展过程中,我们还需要保持与实验其他参与者的沟通协作,确保数据准确无误。
中微子实验对江门科技创新意义重大
记者:基础研究是科技创新的基石。您认为江门中微子实验装置的建成对于江门科技创新以及吸引、培育高水平科技人才而言有哪些意义?五邑大学计划开展哪些合作?
黄桂鸿:江门中微子实验装置的建成,标志着江门在前沿科技领域占有了重要的一席之地,对江门科技创新意义重大。该装置是自然、城市和科技融合的典范,能增强科技创新氛围,拓展科技创新方向,吸引更多科研资源汇聚,并带动相关产业发展。这样一个国际领先的大科学装置就像一个“磁场”,吸引国内外优秀人才前来参与研究,同时为本地人才提供与顶尖科学家交流合作的机会,有助于他们快速成长。
在培养人才方面,我们计划开展更多实践合作项目,比如让学生参与到中微子实验的实际操作中,从数据分析到探测器维护和升级,全程体验科研过程;邀请专家到学校开展讲座和培训,拓宽学生的视野,提升他们的专业素养。
记者:大科学装置是科研设施,同时也是科普宣传、提高全民科技素质的有效载体。您认为江门中微子实验建设对于江门科普发展而言有哪些意义?
黄桂鸿:江门中微子实验可触摸的实物为科普提供了非常宝贵的素材,同时也提供了专业的科普人才,市民可以跟科学家面对面交流。这样的直接交流互动,可以更好地激发市民尤其是青少年对科学的兴趣和探索欲望,有助于提高全民科学素质。