“探索未知,就是我们最大的成果” 专访山东大学热科学与工程研究中心孙锲,听他讲丁肇中AMS项目的那些事

本报记者郭立伟

实习生霍凤雨

“我唯一的优势就是比较年轻”

10日,在山东大学热科学与工程研究中心,记者见到了孙锲。这个年轻的学者,第一次真正走进公众视野,是在7日,丁肇中来到山东大学的新闻发布会上。

山东大学校长樊丽明向参与发布会的媒体推荐:“山大参与AMS(阿尔法磁谱仪)项目已经有14个年头,我们率先进入丁教授团队的带头人就是程林教授。下一步山大怎么支持,第一个方面,我们找了一位很好的程林教授的接班人,就是孙锲。”此时,台下的观众已经悄悄感叹:“这个接班人好年轻。”

今年5月,36岁的孙锲刚刚接过程林手中的接力棒,担任山东大学热科学与工程研究中心主任。该中心成立于2004年3月,与欧洲核子研究中心(CERN)、美国麻省理工学院(MIT)、瑞典皇家理工学院(KTH)合作,专注于热科学与工程领域的研究。创建者是长江学者、国家973计划项目首席科学家程林。

2004年3月,热科学工程与研究中心成立之初,程林领导团队参与到诺贝尔物理学奖获得者,著名美籍华人、物理学家丁肇中主持的AMS项目。AMS项目是上世纪末和本世纪初世界上规模最大的科学计划之一,是第一个安置于太空中的精密粒子探测装置,也是目前唯一被永久安放在国际空间站上的大型科学实验。孙锲接任中心工作后,将继续领导团队参与这一项目。

山大热科学与工程研究中心副教授宋继伟介绍,科研不是单兵作战,需要团队协作,而孙锲有这样的组织协调能力,有大局观,并且富有朝气。但孙锲认为自己唯一的优势,就是比较年轻。目前,热科学与工程研究中心共有60余人参与AMS项目,平均年龄不到40岁。

程林对孙锲影响颇深,谈到自己的老师,孙锲思考很久,说了三个字:“科学家”。孙锲认为科学家的含义很丰富,他无法用具体的语言去形容,但用在程林教授身上又非常贴切。一直安静地做事,而不是左顾右盼,成为程林对孙锲影响最大的方面之一。两代学者之间的精神传承,在默默进行着。

团队多年默默付出,照亮宇宙之“暗”

2012年,孙锲来到中心时,AMS已经处于稳定的收集数据的阶段。孙锲没有参与AMS热系统研发的工作,但他却对团队的故事印象深刻。2003年,“哥伦比亚号”航天飞机失事,7名宇航员丧生。该事故后,AMS的命运急转直下,美国宇航局(NASA)宣布航天飞机时代结束,原定的2005年载运AMS进入太空的计划被取消。

之后,丁肇中开始为AMS的命运力争,经过艰难努力,美国国会以全票通过,同意为AMS实验增加一班航天飞机。在奥巴马就职典礼后的三天,AMS又重新回到了航天飞机的载货单上。

2011年5月,AMS被送往国际空间站,开启宇宙反物质的探寻之旅。而上面的热系统,则由山东大学的热科学工程研究团队研制,程林为首席科学家,这也是人类史上首次解决带电磁铁在太空中运行的温度控制问题。

2013年4月3日,丁肇中与程林分别在欧洲核子中心和山东大学同时发布AMS历时18年的第一个实验结果,具有人类探测暗物质的里程碑意义,此举被新华社评为“中国智慧照亮宇宙之‘暗\’。”“但在这之前,整个AMS团队,包括山东大学的热科学团队,未发表任何一篇相关的研究论文,所以很多老师在那么多年里是默默付出。”孙锲动容地说。

“从科学意义上来说,AMS现有结果的意义已经十分巨大。目前,AMS对宇宙线的测量结果已经推翻了过去一百年来人类对宇宙线的认识,而且许多新发现没有现成的理论能够解释。”孙锲介绍。

画万余张图纸,写1000多万字报告

AMS项目组要求每个季度开一次大会,接任中心主任后,孙锲下半年马上要参加新一次的会议。AMS上天后,山东大学需要有至少四名学者和博士研究生在日内瓦进行AMS热控制系统的监测和控制工作,24小时不间断。AMS热系统主要组件是山东大学在毫无经验可以借鉴的情况下设计出来的。“最难的地方是没有任何现成的经验可以参照,一切地面上的经验都不能保证热系统在空间中能够稳定运行。”孙锲说。AMS的热系统包括32426个元部件,山东大学团队一共画了10262张技术图纸,写了1000多万字的技术报告。目前,山东大学热科学团队一直在全面负责热系统的运行与监测工作,并根据太空运行的实际数据修正核芯片的热控制模型,以更好地应对太空各种极端条件的考验。

根据丁肇中的预测,随着AMS项目的进展,到2024年,反物质是什么、暗物质的来源是什么,这些问题或有决定性的结果出来。而山大热工程研究团队,除了要继续保障热系统的平稳运行、为AMS项目提供必要的支持外,从科研的意义上来说,他们也收集大量的数据,对于研究太空当中周期性变化的、大热容的传热与散热现象有极大的研究价值。

AMS项目已经收集了1200亿个宇宙线数据,相应结果已经整理成数十篇学术文章,发表在物理评论快报(PhysicalReviewLetters)等世界顶尖学术期刊上。“我的主要任务,就是继续和团队一起保证这两项工作的顺利进行。探索未知,就是我们最大的成果。而我个人的作用,其实不重要,重要的是我们的这个团队。”采访尾声,这个年轻的学者一次又一次强调。在这项长期的实验项目中,山东大学热科学工程研究中心的团队,继续着科学探索的漫漫长途。

诺贝尔物理学奖获得者,著名美籍华人、物理学家丁肇中主持的国际大科学工程AMS项目,从2004年开始,一直有山东大学热科学与工程研究中心团队的参与。今年5月,该团队的带头人程林将接力棒交给了孙锲。近日,齐鲁晚报记者采访了孙锲及团队成员,了解AMS项目背后的感人故事,以及山东大学在其中的重要贡献。

左一为孙锲

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