科研项目介绍|150GHz宇宙密码破译!我国阿里实验站成功捕捉原初引力波“首光”

近日,我国在探索宇宙起源领域取得重大突破——由中国科学院高能物理研究所牵头,联合中国科学院国家天文台、美国斯坦福大学等国内外16家科研机构共同建设的阿里原初引力波探测实验一期(AliCPT-1),在西藏阿里地区海拔5,250米的高海拔天文台址成功实现“首光”观测,并首次获取了月球和木星在150吉赫兹(GHz)频段的高清辐射图像

这一里程碑进展标志着我国首个原初引力波探测实验正式从工程建设阶段转入科学观测阶段,填补了北半球在该领域的长期空白,使中国成为继美国主导的南极点和智利阿塔卡马沙漠探测站之后,全球第三个具备原初引力波探测能力的国家,形成了对全天区观测的完整互补网络。

项目介绍|150GHz宇宙密码破译!我国阿里实验站成功捕捉原初引力波“首光”

此次“首光”观测的成功,不仅验证了望远镜的端到端系统设计远程操控能力(实现了从北京到阿里的远程数据传输),更凸显了阿里台址的独特优势:作为北半球唯一顶级台址,其大气可沉降水汽(PWV)中位数可低至1毫米,与南极和智利台址齐名,为捕捉宇宙大爆炸瞬间产生的原初引力波——即宇宙婴儿期的“第一声啼哭”——提供了关键环境保障。

该实验的核心目标是通过探测宇宙微波背景辐射(CMB)中的B模式偏振信号,搜寻原初引力波留下的时空涟漪,从而验证宇宙暴胀理论、探索量子引力效应,并为理解暗物质、暗能量等前沿问题提供新线索。

未来,AliCPT-1将持续开展深度观测,其设计灵敏度对张量标量比r的探测可达0.01量级,比当前国际最好水平提升一个数量级,有望引领人类揭开宇宙诞生最初时刻的奥秘。

项目介绍

国外组科——高能物理与粒子物理专题:物质的微粒性质延展研究:“上帝粒子”的发现 大型强子对撞机背后的物理学原理研究

项目介绍|150GHz宇宙密码破译!我国阿里实验站成功捕捉原初引力波“首光”

项目将追踪粒子物理学的思想历史,从粒子物理的开端入手,介绍力载玻色子的产生、原理,给学生介绍最先进的物理学研究,将遵循电磁、弱相互作用和强相互作用理论的发展,研究粒子物理电弱标准模型、物理对撞机的工作原理以及量子场论的缺点及克服方法。

最终带领学生探索新物理学(susy & 外来粒子)。

通过本项目的学生可以对粒子物理在生活、医学、信息等领域的应用有更为深刻的认识。在项目结束时,学生将对不同领域下新高能粒子物理技术进行分析探讨,提交项目报告,进行成果展示。

个性化研究课题参考:LHC的标准物理学模型研究希格斯玻色子的性质研究

寻找新的物理学:SUSY和外来粒子

中微子物理学:超级神冈探测器发现太阳中微子失踪的奇特现象反物质实验研究

项目背景

众所周知,在瑞法边境地下百米处深藏着一个全长27千米的庞然大物,那就是世界上最大最强的粒子加速器、人类有史以来建造的最大最复杂的实验设施,也是世界上最大的机器——大型强子对撞机(LHC)。在2012年7月4日LHC成功发现了“上帝粒子”——希格斯玻色子,让人们意识到那些日常看起来十分遥远的理论,可能会完全改变人们的生活。高能粒子物理的研究目前已广泛应用于工业探伤、海关检查、水果蔬菜保鲜、微型机械加工、生化、生物物理、癌变早期诊断、治癌等领域。

目前世界粒子物理界正在合作建造超大容量、超快速的数据传输国际互联网系统 GRID。它的传输速度可达每秒100 Gbits,即在一秒钟内可以传输一张CD盘的全部数据,七秒传输一张DVD盘的全部数据。比目前的宽带网快一千倍到一万倍。本项目旨在让学生了解粒子物理学最先进的研究,并了解其背后的思想,为今后的研究发展提供有力的理论原理支持。

项目大纲

  • 粒子物理学的开端&力载波色子
  • 量子场论导论(量子电动力学基础和弱相互作用,电弱标准模型)
  • 物理对撞机(胶子的发现与喷流的出现)
  • 物理学探索(标准模型的缺点,SM之外的理论,SUSY,隐藏扇区,附加对称性)
  • 希格斯粒子的性质、中微子物理学、反物质物理学
  • 项目回顾与成果展示

教授介绍

导师:Mario

学校:伦敦大学学院 University College London (UCL)

导师级别:终身正教授

专业方向:物理学

Mario导师现任伦敦大学学院物理学教授,在欧洲核子研究中心和费米实验室等大型国际科学实验中拥有超过25年的研究经验。1998年在苏黎世联邦理工学院(ETH)获得物理学博士学位,并在ETH进行了长达三年的博士后ICARUS中微子研究工作。

随后,他在日内瓦大学担任了长期研究职位(首席助理),从事CDF对撞机探测器的研究实验。在2007年春季,他加入欧洲核子研究中心(CERN)从事Atlas实验,研究喷气聚类算法和触发闪烁体,并于2007年10月正式加入UCL担任讲师,从事Atlas中的VBF Higgs搜索和前向触发研究。截至目前,他已经在国际知名期刊发表学术论文超过1332篇

【竞赛报名/项目咨询+微信:mollywei007】

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