与正负电子对撞机一起过年 叩击微观世界大门

中青报·中青网记者 张渺

在北京西郊地下，占地57500平方米的北京正负电子对撞机（BEPC）正在运行着。202米长的直线加速器通过两条输运线连接着周长240.4米的环型加速器，正负电子束会被加速到符合实验需求的能量，最终抵达最南侧的对撞点。

这里在进行的，是物理学最微观也最前沿的基础研究。正负电子对撞机是为基础粒子物理研究而建造的粒子加速器，粒子加速器不仅是进行高能物理、原子核物理、生命科学、材料科学等多种基础科学研究的重要实验装置，而且，在工农业生产、医疗卫生、工业辐照、航天等领域，也有着广泛的应用前景。

2024年2月2日凌晨，在北京正负电子对撞机的中控室里，一字排开的电脑屏幕上不断有数字跳动，展示着对撞机的运行情况。墙壁上的一排屏幕则分别可以看到不同系统的运行情况。

2时10分，一条原本在屏幕上规律波动的红线（正电子流强曲线）突然急转直下，落到了屏幕最下方。值班的工作人员立刻紧张起来，这意味着机器出现了故障。经过排查，工作人员发现加速器真空管道上第二区段两道真空阀门落了下来，阻断了从这里通过的正电子束。

幸好，故障没多久就自动排除，屏幕上，正电子束的曲线恢复了正常。

据中国科学院高能物理研究所加速器中心的研究人员尹頔解释，有时候，故障可以像这次这样自主排除，有时就需要技术人员干涉了。

“大装置里有很多次级系统，比如高频系统，低温系统，束测系统，电源系统，等等。大多时候都在稳定运行，偶尔会出现突发故障。每一个系统对对撞机来说都很重要，有时候是单独出现故障，有时候他们可能比较复杂，这就要依靠我们运行值班人员去判断。”尹頔对中青报·中青网记者说。

北京正负电子对撞机（BEPC）。中国科学院高能物理研究所供图

今年过年期间，尹頔也和前两年一样，陪着这台对撞机一起过年。独自住在员工宿舍的他还记得，每年过年，单位的员工餐里都会有饺子。

同样身为90后的魏彦茹，老家在河北，已经多年没能回老家的她，准备在今年的两次值班间隙，抽空回去两天，陪一陪自己70多岁的母亲。

“主要是因为故障有突发性，所以需要我们值班人员时刻关注，保持积极的状态。”尹頔说，“我们就是坚守在科研蜂巢里的‘工蜂’。”

作为一个90后，尹頔有时会用更活泼的方式，向别人解释自己工作的地方是干什么的，“就是那个在超级英雄电影里让闪电侠变成‘闪电侠’的地方”。朋友们也跟他开玩笑，“你会不会也变成‘闪电侠’？”

当尹頔看到这些超级英雄电影里，实验装置出故障的剧情，他的第一反应是“太夸张了”“有BUG”，虽然现实当中没有出现过这样严重的故障，但是依然会思考如果自己在现场，该怎么处理，怎么排障。看电影的时候，我更多会去想怎么能尽快恢复电影里这台机器的运行状态。甚至会想该如何预防，让这种故障不要出现。”尹頔说。

作为加速器中心的应急处理“On Call”（待命）人员，尹頔至今记得刚工作时，突然出现一个故障，“有点慌有点怕”，怕自己不知道怎么办，或者是判断得不对、不及时。

如今，这个33岁的年轻人已经算得上经验丰富，他略带自豪地告诉记者，其实，“我们的故障率，跟全世界的加速器对比下来，不是很高的”。

这台北京正负电子对撞机，由注入器、输运线、储存环、北京谱仪和同步辐射装置等多部分组成。它于1988年10月首次实现正负电子对撞，在2009年9月完成升级改造并正式投入运行，除用于高能物理实验外，可作为同步辐射光源提供真空紫外至硬X光，开展凝聚态物理、材料科学、生物和医学、环境科学、地矿资源，以及微细加工技术方面等交叉学科领域的应用研究，达到“一机两用”。

“每年都有大量的学术论文，基于这些装置而产生。”魏彦茹有些自豪地对记者说。

据了解，粒子加速器是一门多专业交叉融合的综合性学科，它涉及加速器物理和众多高精尖技术，其中包括微波、功率源、超导、低温、超高真空、精密机械、束流诊断、电源、磁铁、电子学、计算机及网络、自动控制、辐射防护等。

魏彦茹的专业正是物理，她告诉记者，如今这台正在运行的对撞机，在去年还当了一把“网红”，出现在了科幻电视剧《三体》中。剧中的物理学家杨冬背后，就是这台对撞机蓝色管道的一部分。

与科幻情节不同的是，现实中的正负电子对撞机并没有受到外星人的干扰，组成物质的最基本的粒子在这里一次又一次对撞，撞出新的实验数据。在这里，粒子物理和核物理的发展脚步不断向前，致力于走向无人探寻过的未知领域。

北京正负电子对撞机（BEPC）。中国科学院高能物理研究所供图

“物理学就是告诉人们，有些问题是可以得到解答的。然后会发现更多不理解的事情，我们就在探索的路上一直前行。”尹頔说。

这个年轻人仍然记得，自己为什么会走到这条科研之路上来——为了好奇心。

来源：中国青年报客户端