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黎明夸克-张黎明和团队成员又发现了第三种五夸克粒子

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但構建驗證模型的過程並不順利。由於模型涉及很多參數,相關計算進度十分緩慢,優化程序成了擺在團隊面前的難題。

但張黎明和清華大學實驗組成員沒有忽略這個特殊的峰值。「如果是其他效應,波峰不會這麼明顯。所以,我們推測,這可能是1個五夸克粒子的結構,於是決定做一些計算去驗證我們的猜想。」張黎明說。

如今,他每天晚上12點睡覺,早上7點左右開始工作。和日本老師一樣,張黎明也不愛說話。

整個採訪過程中,幾乎在回答每個問題時,他都要思考良久,且寥寥數語便結束。只有談起五夸克粒子,他的話才多了一點兒。他沉浸在內心世界時的模樣,不像是大學教授,倒像是懷有心事、內向青澀的學生。

張黎明是個能沉下心的人,分析數據是他的強項。2015年,歐洲大型強子對撞機底夸克探測器(LHCb)實驗組首次發現了五夸克粒子,該研究成果被列入2015年度國際物理學領域的十項重大突破。作為LHCb國際合作組成員,張黎明主要承擔這項研究中的數據分析工作。後來團隊發現最初的五夸克粒子實際上是兩個獨立的五夸克粒子(被稱為第一種和第二種五夸克粒子)。

塑造張黎明勤勉性格的,不只有父母,還有老師。

「當時,粒子的質量譜上出現了一個很明顯的波峰。」張黎明說,他們那時在和美國雪城大學的科研人員一起做一項研究。但美國組的成員並沒有把這個信號當回事,他們單純地認為,這個波峰是其他效應作用的結果,因而未對這個現象做進一步的分析。

如果把粒子分為基本粒子、普通粒子和稀有/特殊粒子,五夸克粒子就屬於稀有/特殊粒子。過去50多年間,尋找五夸克粒子的實驗很多,但始終都沒能得出準確的結論。

去年4月,張黎明和團隊成員又發現了第三種五夸克粒子,新結果有望進一步揭示有關夸克粒子的諸多奧秘。

實驗結果證明,張黎明及其同事的猜想是對的。

之所以能順利「捕捉」到五夸克粒子,張黎明認為,這與團隊的經驗和長期思考有關,否則很容易錯過這次重要的發現。

張黎明供圖「叫我張黎明就好。」被叫「張教授」時,41歲的張黎明顯得有些不安。這位清華大學工程物理系副教授笑着說,他更願意別人直呼其名,「叫『張老師』稍微好一點」。

未來,張黎明將繼續和團隊一起,攀登科研新高峰。

1964年,諾貝爾獎獲得者默里·蓋爾曼提出夸克模型。該理論認為,存在上、下、粲、奇、底和頂6種夸克,它們都擁有自己的反物質。科學家隨後提出了各種夸克組合。

採訪當日下午1點,張黎明辦公室窗外不時傳來敲敲打打或機械轉動的聲音,但屋內的張黎明筆挺地坐在辦公桌前,對着電腦專心致志地查看一組實驗數據。

時間回溯至42年前。1978年,張黎明生於河南省駐馬店市,1997年他以優異的成績考入中國科學技術大學物理系。「因為學物理出國深造更容易,我想開闊自己的視野。」他說。

「成功找到五夸克粒子,關鍵在於團隊力量和執着精神。遇到困難時,想辦法解決問題。」張黎明說,勤奮加善於總結規律,是自己的法寶。

2014年某日,張黎明和同事在實驗室做常規實驗。

在日本高能加速器研究機構(KEK)從事博士后研究工作時,張黎明被老師刻苦鑽研的精神所感染。「我在日本的老師是KEK的負責人,他不愛說話,工作十分勤奮,每天凌晨兩點睡覺,早上七八點起床。有時很晚給他發郵件,他也會立刻回復。」張黎明回憶道。

不善言談,只有聊到專業話才多一點

一個偶然的機會,讓張黎明及其同事發現了五夸克粒子的「蹤跡」。

上大學時,每次放假回家,父母還是會要求張黎明每天早上8點前必須起床。他回憶道,父母對他的教育可以用「嚴格」來形容。

雖然遇到問題,但張黎明和同事們並未輕易放棄。他們花了兩個月左右的時間去優化計算程序,張黎明說:「之前做1次計算,要花3天,程序優化以後,只需要6個小時。」

抓住細節,發現五夸克粒子「蹤跡」

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