16小时工作制 让中国科学家后来居上

2018-12-18 00:00:00来源: 科技日报 作者: 本报记者 高 博

中微子探测器成功安装在巨型水池之中

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本报记者 高 博

“正是实验装置建设阶段的16个小时工作制,以及实验阶段的巧妙构思夺回了时间,让大亚湾实验组抢先撞线。”

谁能先证实中微子的第三种震荡模式?大亚湾中微子实验是以后来者的姿态加入多国竞争的。法国的CHOOZ实验和韩国的RENO实验,在外部条件和设计精度上不如大亚湾,但3个实验的目的完全一致,而且后来事实证明,最关键的数据θ13不需要这么高的精度也有可能测出结果,这样竞争局势就更加激烈了。

2011年6月,日本的中微子实验装置T2K的阶段性观测数据显示:θ13不为零的概率为2.5倍标准偏差。按照惯例,3倍标准偏差以下只能叫“迹象”,超过5倍标准偏差才叫“发现”。

日本仓促发布结果,是因为3月的地震破坏了给T2K提供中微子源的加速器,一时又修不好。随后,美国的MINOS实验也跟着放出了非正式的报告,θ13不为零的概率为1.7倍标准偏差。法国也报告了1.7倍标准偏差的结果。

中国虽然是后来者,但建设速度超出预期。有人回忆说,装配大厅的水泥地面建设完工后,美国科学家趴在地上一寸一寸用硬木敲击、倾听,保证地面没有一点点空隙,以确信如此快速完成的工程是否会有瑕疵,结果他们发现“中国人的施工质量无可挑剔”。

为了抢时间,大亚湾的实验厅刚挖好,设备安装就开始了。新挖好的岩洞内又热又潮湿,进去20分钟就浑身湿透。大家将5个超大罐子搬进液闪大厅,每天回到驻地后,甚至累得“只能躺着洗个凉水澡”。有一次,装配探测器的现场,吊车用的一个螺栓坏了,由于是特制的,必须从河南取来,但快递又来不及。为了不影响整个工程各方的施工进度,马上派人坐飞机去取,在机场完成交接后即刻返回。

中心探测器在洞外组装好之后,搭载一辆万向运载车到试验大厅里。探测器相对较小,这样开掘隧道就不必太宽,可以节约成本。液闪则在洞里调配和灌装。

为了抢先出成果,实验人员修改计划,不等8个探测器全部到位,就以6个探测器提前累积数据。在数据分析环节,勤奋的中国人也占据了优势。每天的实验数据多达250GB,第一时间传输到中科院高能所和世界各地的合作单位,而中方的分析是最快的。成果发布时有中美两方结果的相互校验,而发表的文章中采用的正式结果是中方的。其物理分析的高速度、高水平让国际同行印象深刻。

2012年3月,大亚湾实验率先宣布发现第三种中微子震荡。论证4年,施工3年,安装实验设施1年,取数55天,分析只用半个月,这就是大亚湾实验迄今的历程。在中科院高能所宣布实验结果后3周,韩国同行发布了类似的结果。

正是实验装置建设阶段的16个小时工作制,以及实验阶段的巧妙构思夺回了时间,让大亚湾实验组抢先撞线。

让世人称奇的速度背后,是超乎寻常的节俭——虽说有1.7亿元的经费,挖3000多米的山下隧道,并在山体内建5个实验大厅的钱也包括在内。要知道地铁隧道成本是1公里1亿元,可见大亚湾人的精打细算。为了节约设备运费、人员出差费,地面装配大厅内布置上借来的桌椅,就是国际会议的场所。王贻芳说,当时的大亚湾工程经常强调,100块钱如果只做了80块钱的事,就是浪费了,做成120块钱的事,才像一个科学家。

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责任编辑:符雪苑