粲然

粲然

作者：叶梅

出版社：浙江教育出版社

出版时间：2020年6月

　编者按 近日，第七届“中国科普作家协会优秀科普作品奖”获奖作品公示。其中由中国散文学会会长、中国作家协会第九届主席团委员叶梅所著的《粲然》获金奖。书中全景式展示了中国第一个大科学装置北京正负电子对撞机的建造始末。作者经过多年深入细致的采访，梳理了北京正负电子对撞机的前世今生，追溯、还原了一个个鲜活的历史瞬间，刻画了一群科研人员的光辉形象，现摘录该书引言部分，以飨读者。

北京。

中国高等科学技术中心的会议室里，挂着几幅名家所作的画，都与科学有关。有的出自外国画家之手，画面上激光四射奇幻莫测，似乎象征着宇宙间的无穷奥秘。另外几幅中国画，一幅是黄胄先生的马，双目炯炯奔腾而来，智慧而灵动；一幅则是李可染先生所作的《核子重如牛，对撞生新态》，画面上两头壮实的公牛肌肉紧绷，拼足了浑身气力低头对撞。

似乎霎时间就会火花四溅。

曾经画遍了层林尽染、漫山红遍，充分表现出无限风光尽收眼底的潇洒与展拓的著名画家李可染，据说在画完这幅双牛对撞图之后，却是气喘吁吁，连说太累了，太累了。就李可染先生的深厚功底而言，岂会吃力于两头牛？只是因为画家全身心地投入他所要表现的重大主题——核子对撞中。

在中国，最为著名的对撞实验装置为北京正负电子对撞机（BEPC）。我国第一台大科学装置。

何为正负电子对撞机？

科学的解释，就是将正电子和负电子（即通常所说的电子）分别加速到接近光速，使它们具有很高的能量，在磁场的约束下让它们迎头对撞的装置。根据爱因斯坦相对论的著名公式E＝mc2，正电子和负电子湮没后，会产生其他比电子质量大的新粒子。

李可染先生的画作艺术地再现了爱因斯坦的判断：正负电子就像两头迎面高速奔跑的牛，拼命地撞向对方，两者相遇的一刹那，产生巨大而又猛烈的风驰电掣千钧之力，如电闪雷鸣，就在那些像焰火一般散开的碎片中，科学家可能捕捉到未曾发现过的物质。

还有一位名满中外的著名画家吴作人先生，也曾用他的画笔对北京正负电子对撞机做出阐释。

带有正负电荷的粒子相互作用，形成了原子、分子以至世间万物；而正负两极的对偶结构，在中国古代哲学里被称为“阴阳”，吴作人就此画了一幅变形太极图——《无尽无极》。他挥洒笔墨，心连天宇，两道反向交织又指向无边境界的力与光，浩浩渺渺，飘然而又无所不及。

这幅画后来成为北京正负电子对撞机的标识，同时成为中国科学院高能物理研究所的标识。

北京正负电子对撞机建设动工于1984年，1988年成功建成，2004年二期改造，2009年完成。目前，它是世界上为数不多的高能加速器之一，是中国与世界高能物理研究的重大科技基础设施。从飞机上俯瞰京城西部，可见绿树掩映之中，有一只巨大的“羽毛球拍”，它正是由202米长的直线加速器、输运线、周长240米的环形加速器（也称储存环）、高6.5米重650吨的北京谱仪和围绕储存环的同步辐射实验装置等几部分组成的北京正负电子对撞机。

强国重器。

北京正负电子对撞机的出现，标志着从一个贫弱的旧中国到新中国，从一个奋发向上的大国到世界强国的艰辛历程。早在20世纪50年代，中国科学家们就萌生梦想，希望建造一台高能加速器，但几经曲折，前后经历了所谓“七下八上”，直到20世纪80年代以后，北京正负电子对撞机和北京谱仪的建造（即“BEPC工程”）才得到正式批准，1984年破土动工。

“BEPC工程”中的一个关键词就是“高能”。

高能物理学（high energy physics）又称粒子物理学或基本粒子物理学，是物理学的一个分支学科，研究比原子核更深层次的微观世界中物质的结构、性质，在很高的能量下这些物质相互转化的现象，以及产生这些现象的原因与规律。它是一门基础学科，需要用人工加速带电粒子，让带电粒子的速度大大提高，即能量大大提高，达到或超过某一数值后对撞，转化成另一种粒子。人们可以研究这样对撞产生的各种各样的新粒子。

对各种粒子的了解，其实是对自然的了解。了解世界究竟是由什么组成的，这是最根本的问题。

人们对中国建造对撞机曾几度充满疑惑，因为技术难度极大，许多方面在国内都是空白。中国加速器的水平在20世纪80年代初落后国际水平至少30年，因此，必须在短时间内建造出一台国际先进水平的高能加速器，才具有一定的竞争力和重要的科学意义。有人打比方说，这好比站在火车站的站台上，想要跳上一列疾驰而来的特快列车，跳上去了就飞驰向前，如果没有抓住，便会摔得粉身碎骨。

但中国不能没有高科技，高科技不能没有高能加速器，中国在世界科技领域里必须占有一席之地。经过一代代中国科技人数十年艰苦卓绝的努力，结果是，中国人不仅抓住机遇跳上了火车，而且一路前行。从动工到1988年，仅用短短4年时间就安装建成并投入使用，之后很快取得了一系列科技成效，成为中国继原子弹、氢弹、人造卫星之后所取得的又一伟大成果。世界为之轰动，国际科学界普遍赞扬，称它“是中国科学发展的伟大进步，是中国高能物理发展的里程碑”。

北京正负电子对撞机成为中国科技发展的一个标志性的科研项目，它的成功建造同时也是世界加速器建造史上的一个奇迹，为人类奉上了一把揭开物质微观世界之谜的“金钥匙”，令中国人自豪，让世界尊重！

一部大对撞，风云际会，英才辈出，群星粲然。

当初准备写这本书时被“粲夸克”所吸引，最先想到的书名是《粲然》。“粲夸克”这个物理名称的由来，与中国文化有关。“粲夸克”的英文是“charm quark”，含有“魔力”和“娇媚”之意。中国物理学会名词委员会主任王竹溪，从《诗经》里得到灵感，将“charm quark”译为“粲夸克”，既表达了charm的原意，又与charm谐音，而且“粲”在汉语中属于稀见字，不会引起误解。

绸缪束楚，三星在户。今夕何夕？见此粲者。子兮子兮，如此粲者何？

——《诗经·唐风·绸缪》

今夕何夕，见此粲者，何等美妙之意境！“粲夸克”给人无穷的想象，正负电子对撞之后，那些粒子翻飞的情景，就如满天繁星，银河灿烂，一片粲然。

而那些为之奋斗的科学家更如明亮闪烁的星星，他们照亮了北京，照亮了中国和世界！（叶梅）