簡介
格拉肖、 溫伯格和 薩拉姆的 弱電統(tǒng)一理論預(yù)言,W±粒子的靜質(zhì)量和Z°粒子的靜質(zhì)量分別約為 質(zhì)子質(zhì)量的80倍和90倍。而迄今為止,我們知道 光子的靜質(zhì)量為零,因此西歐核子研究中心的科學(xué)家就把W±粒子和Z°粒子稱為“重光子”。
魯比亞是 意大利人,1934年生于意大利的 里雅斯特市附近的哥里齊亞小鎮(zhèn)。他曾就學(xué)于 比薩大學(xué)和紐約的 哥倫比亞大學(xué)。近十多年來,他同時在西歐核子研究中心和 哈佛大學(xué)任職。
主要事跡
開始研究
早在1969年,魯比亞就對W±粒子和Z°粒子發(fā)生了濃厚的興趣,于是他來到了西歐核子研究中心。當(dāng)時西歐核子研究中心擁有世界上最大的加速器之一——質(zhì)子同步加速器(SPS),它可將質(zhì)子加速到4000億電子伏的能量。若以此質(zhì)子束去轟擊靜止的 反質(zhì)子,顯然不足以產(chǎn)生W±粒子和Z°粒子。能否對反質(zhì)子也進行加速,然后與加速的質(zhì)子束對撞呢?這就是魯比亞的基本想法。后來在范德梅爾合作下,于1981年夏天,終于建成了一臺質(zhì)子-反質(zhì)子對撞機。
實驗成功
僅實現(xiàn)上述對撞是不夠的,還要從眾多的數(shù)據(jù)中找到W±粒子和Z°粒子存在的證據(jù)。于是魯比亞負責(zé)設(shè)計了一種探測器,并與歐美數(shù)十個科研機構(gòu)的百余名工作者一起建成了大型探測裝置。1983年1月,西歐核子研究中心主任宣布,由魯比亞領(lǐng)導(dǎo)的小組發(fā)現(xiàn)了W±粒子。同年6月,他又宣布發(fā)現(xiàn)了Z°粒子。這樣,魯比亞的長期愿望終于實現(xiàn)了。
現(xiàn)在,魯比亞正滿懷信心繼續(xù)工作,努力去發(fā)現(xiàn)更多的基本粒子。
研究不斷
1984年諾貝爾物理學(xué)獎授予瑞士日內(nèi)瓦 歐洲核子研究中心(CERN)的意大利物理學(xué)家魯比亞(Carlo Rubbia,1934-- )和荷蘭物理學(xué)家 范德米爾(Simon van der Meer,1925-- ),以表彰他們導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)弱相互作用的傳播體W±和Zo的大規(guī)模研究方案中所起的決定性貢獻。
現(xiàn)在
這里所謂的大規(guī)模研究方案,這是指的在歐洲核子研究中心的質(zhì)子-反質(zhì)子對撞實驗。CERN是研究基本粒子的國際中心,有13個歐洲國家參加,他跨越兩個國家--瑞士和法國的邊界,創(chuàng)建于1952年。來自各個國家的物理學(xué)家和工程師通力合作,在這里貢獻自己的才能。三十年過去了,由意大利的盧比亞和荷蘭的范德米爾為首的龐大的實驗隊伍,終于取得了碩果,發(fā)現(xiàn)了W±和Zo粒子。人們說:是范德米爾使這項實驗方案成為可能,而魯比亞則使這項實驗方案得到了預(yù)期的成果。這是因為要實現(xiàn)在粒子對撞實驗中產(chǎn)生W±和Z?必須具備兩個條件。一個條件是對撞得粒子必須具有足夠高的能量轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)量,從而產(chǎn)生重粒子W±和Zo;另一個條件是碰撞的次數(shù)必須足夠多,才會有機會觀測到極罕見的特殊情況。前者是魯比亞的功勞,后者是范德米爾的功勞。盧比亞曾建議用CERN最大的加速器--SPS,作為正反質(zhì)子的循環(huán)存儲環(huán)。在存儲環(huán)中,質(zhì)子和反質(zhì)子沿相反的方向作環(huán)形運動。這些粒子在環(huán)中以每秒十萬周的速率繞環(huán)旋轉(zhuǎn)。反質(zhì)子在自然界(至少是在地球上)是不能自然產(chǎn)生的。但在CERN卻可從另外的加速器--PS產(chǎn)生。反質(zhì)子可以存儲在一個特殊的存儲環(huán)中,這個存儲環(huán)是由范德米爾領(lǐng)導(dǎo)的小組建立的。