香港科技大學(科大)學者聯同世界各地研究人員一同參與的研究項目,榮獲被譽為「科學界奧斯卡」的2025年基礎物理突破獎。該獲嘉許的項目為歐洲核子研究組織(CERN)旗下的超環面儀器(ATLAS) 合作組,而科大團隊參與了「上帝粒子」希格斯玻色子以及跨越粒子物理標準模型的新物理探索工作,為該研究作出了重要貢獻。是次獲獎不僅表彰ATLAS 合作組在大型強子對撞機上進行突破性的高能量粒子碰撞研究,亦同時印證科大研究人員過去十年來,致力於研究創新的成果。
突破獎是全球最大的科學獎項之一,由Google聯合創始人謝爾蓋·布林(Sergey Brin)和Meta聯合創始人馬克·朱克伯格(Mark Zuckerberg)等科技界重量級人物共同創立。大會特別表彰ATLAS 合作組於粒子物理領域的重大貢獻,包括對希格斯玻色子性質的詳細測量、稀有過程(rare processes)和正反物質不對稱性(matter-antimatter asymmetry)的研究,以及在極端條件下探索自然規律。
ATLAS 合作組匯聚全球243個機構的超過6,000名科學家、學生、工程師和技術人員。自2014年加入合作組以來,由科大、香港大學和香港中文大學數十名研究人員組成的香港研究團隊,在推進對希格斯玻色子及其相互作用的理解方面發揮了關鍵作用,以助科學界解開宇宙奧秘。
科大於2014年開始參與合作組,協助建設ATLAS 渺子(muon)探測系統,並參與數據分析以探索新物理。香港團隊在基礎物理聯合研究(JCFP)的框架下進行協作,成員包括10個來自科大賽馬會高等研究院基礎物理中心的物理學家、學生和工程師,他們領導測量希格斯玻色子性質、開發先進分析技術方面的工作,包括詳細測量希格斯玻色子性質以確定質量生成對稱性破缺機制、研究稀有過程和正反物質不對稱性,以及在CERN的大型強子對撞機(Large Hadron Collider, LHC)上探索最短距離,和最極端條件下的自然規律。
科大研究人員還有份協助ATLAS系統的建設和升級,參與合作組下一研究階段的預備工作,並參與開發專為高光度大型強子對撞機設計(High-Luminosity LHC)的ATLAS新型追蹤探測器ITk。這款探測器預計於2030年開始運行,以用於對應增加十倍碰撞率的需求。
科大基礎物理中心主任陸錦標教授表示:「科大能夠與本港其他大學的學者共同參與ATLAS合作組,是一趟充滿啟發與創新的旅程。團隊上下一心,冀以專業知識推進粒子物理研究,是次獲得此項殊榮,正是團隊共同努力的見證。」
物理學系副教授兼科大ATLAS團隊負責人Kirill PROKOFIEV教授說:「團隊致力理解希格斯玻色子性質,並探索跨越標準模型的物理現象,這些工作充分體現了我們以創新精神,推動ATLAS持續發展的決心。是次獲獎是對科大研究團隊所作的貢獻及影響力予以肯定,激勵我們繼續探索宇宙的奧秘。」
大型強子對撞機是全球最高能量的粒子加速器,位於瑞士歐洲核子研究中心CERN,而ATLAS合作組則運行全球最大型之一的粒子探測器。在2012年,ATLAS合作組與同屬於CERN 的 CMS合作組共同發現了希格斯玻色子,這項突破對於理解粒子具有質量的源由以及它們如何在宇宙中相互作用,是一項重要里程碑。
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