三大院校合组团队获教资会资助7800万元 赴欧洲研究“上帝粒子”
香港对粒子物理学的研究不再局限于本地,中大、港大和科大共三大院校,合组跨院校基本粒子物理研究团队,获大学教育资助委员会拨款7800万元,参与欧洲核子研究中心(CERN)的粒子对撞实验,包括研发全新读取芯片及研究其抗辐照能力,又为内地拟建的高能环形正负电子对撞机(CEPC)前期研究提供意见。粒子理论虽然深奥,科研团队相信透过实验发现更多未知粒子,日后有机会更广泛应用在治疗癌症等医疗服务。
香港中文大学物理系朱明中教授领导本港三间大学(中大、港大和科大)合组的跨院校基本粒子物理研究团队,教授、研究员及研究生共17人,今年6月获教资会第八轮卓越学科领域计划拨款约7,800万港元,将深入参与欧洲核子研究中心(CERN)的粒子对撞实验,测量在2012年发现、俗称“上帝粒子”的“希格斯粒子”(higgs particle)特性,亦会为探测到上帝粒子的欧洲大型强子对撞机(LHC)超环面探测器(ATLAS)研发硬件升级。
CERN的大型强子对撞机(LHC)和ATLAS探测器正进行为期两年的升级工作,以增强其对撞能量及强度,香港团队将参与其中,包括研发全新读取芯片及研究其抗辐照能力,提升ATLAS探测器的侦测敏感度和收集数据能力;亦负责测试新安装的像素探测器,确保其稳定和可靠性,以及分析ATLAS实验累积的大量数据。
ATLAS探测器合作组成员涉及来自39个国家或地区、超过3000名科学家。研究生之一的刘得信表示,为粒子学贡献是自小梦想,与海外数学、统计学、电子工程等专家即时交流,获益良多。
为内地环形正负电子对撞机提供意见
内地亦计划兴建高能环形正负电子对撞机(CEPC),朱明中又指会参与内地CEPC的前期研究工作,加强本港物理人才培养,项目有助提升香港科学界在全球的影响力。
朱明中说,中国拟建的CEPC,圆周达100公里,比CERN的LHC大三倍,以更高精度测量希格斯粒子,以及搜索新粒子,他又指该对撞机目前仍处于前期研究阶段,香港团队只负责提供意见;若日后有足够经费,预计在2022年兴建,2030年正式做实验。内地有意兴建的CEPC候选地址包括河北秦皇岛、浙江、陕西,以及广东省的深圳与惠州交界等,估计首阶段电子对撞实验已耗资数百万元人民币。
有科学家曾担心,大型的粒子对撞,会产生微小黑洞等安全问题,朱明中指过去类似大型对撞机未曾出现严重危害安全事故,且安装在地底,相信对安全构成潜在危险极低。
粒子研究或可应用于医疗科技
未知粒子的研究,其实与市民的生活息息相关,或可应用在医疗科技上。
朱明中表示,养和医院将引入全港首个质子治疗系统,“加速质子打癌细胞,对于治疗癌细胞较传统方法更好”,相信随着研究成果日趋成熟,有机会找到更多未知粒子、探测器科技发展更成熟,有助更广泛应用在提升医疗服务,例如有助医疗影像发展,协助诊症。