大山深处科学家正努力揭秘暗物质

<p>　　<p align="center"></p></P><P align=center> </P><P align=center>埋在意大利亚平宁山脉下的实验室内，哥伦比亚大学的物理学教授Elena Aprile正在努力探测暗物质粒子，将是物理学中最大发现之一。</P><p>　　据国外媒体报道，埋在意大利亚平宁山脉下的实验室内，哥伦比亚大学的物理学教授Elena Aprile正在努力探测暗物质粒子，将是物理学中最大发现之一。已经十年了，她仍没有成功，不过也没有其他人发现。Aprile奔忙于本土意大利和纽约之间。1986年她成为哥伦比亚大学的第一位女物理学教授。在周六早上，在她的对着自由女神像布鲁克林区高层公寓里接受量子杂志（QUANTA MAGAZINE）的采访。已编辑和简明版的采访如下：</P><p>　　QUANTA MAGAZINE（以下用Q表示&#8212;&#8212;译者注）：你是怎样证实暗物质理论的？ELENA APRILE（以下用E表示&#8212;&#8212;译者注）：就我而言，研究新技术，优化探测器。重点是几年内，我们可能找到四五个区域，发现那里并没有WIMP 粒子，或者我们已经发现什么。我不关心理论都说了什么，我只做我的实验。WIMP粒子到如今一直都是概念而已。没人认可以告诉你：“对，寻找WIMP粒子的你真疯狂！”</P><p>　　Q：在接下来几年，你想这次实验能发现什么呢？</P><p>　　E：如果我们发现一个信号，我们已经计划好，要尽快建造更大的大型探测器，用以帮助我们更多的了解它们，并有机会做统计。如果一年两年没发现任何东西，我们也会这样做。这个未来四年或者五年内计划，合作者、我和我带领的130个人都非常清楚。除此之外，我们几乎可以达到能够探测到中微子的水平。如果我们很幸运，如果有一颗我们附近的超新星爆炸，也看到中微子，即使仍没有发现暗物质，但是仍会探测到一些有趣的东西。</P><p>　　Q：你是怎么开始氙探测器技术的？</P><p>　　E：在欧洲核子研究中心作为学生开始我的事业。Carlo Rubbia是哈佛的教授也是欧洲核子研究中心的物理学家。他提出了液氩时间投影室（TPC）项目。这是一个巨大的令人兴奋的探测器，因为可以测量粒子的精确能量，也可以测量相互作用的位置，还可以跟踪。因此，那是我第一次做实验，建立第一个液氩“宝宝”。对，是在1977年开始的。之后，我就去了哈佛，起初我和Rubbia一起做关于液氩探测器的工作，也是ICARUS液氩探测器的起源。后来，我离开Rubbia做了哥伦比亚大学的助理教授。</P><p>　　我一直对液氩探测器感兴趣，但是对中微子探测器感兴趣是从潜艇开始的。我的第一次拨款是从国防部高级研究计划局那里得到的（DARPA）。他们想要接收到俄罗斯潜艇上（原子核）发出的中微子。之后就有了超新星1987A，我还提议用高空气球搭载液氩望远镜探测从超新星上发射的伽马射线。我学习了很多关于氩、氪和氙的特性，发现氙是伽马射线探测的最理想的材料。所以我把注意力转向液态氙探测伽马射线天体物理学。</P><p>　　Q：那怎么会转而寻找暗物质的呢？</P><p>　　E：可以用液态氙探测伽马射线，那么也许可以探测暗物质。我对自己说：“这个领域也许值得深入，暗物质问题很受大家关注，或许这是可以取得进展的有用工具。”国家科学基金会（NSF）很反常，像我这样的新人，会立刻得到资助。这也使我能够坚持这么多年来做液态氙TPC。他们知道，这个女人可以做到。不是因为我无畏，也不是因为我提出一个很积极的项目，虽然对我来说常这样，而是因为在2001年我向NSF提出过关于此类的项目，我们已经有些经验。</P><p>　　Q：从发射高空气球转变到地下工作是什么感觉呢？</P><p>　　E：我们有相当多的机会，我可以做很多次，之后就不太喜欢了。准备好探测器，把它安置在工作台上。已经都准备好了，但是也不能做任何事情，因为要等播天气预报的伙计告诉你是否是飞行的最佳时间。在行动中，必须要服从，站在发射台上，看着测量的家伙，检查一切，然后他说：“不。”在地下，我想应该没有这样的事。但是，在那里仍然有，在脑海里总是会考虑设计的或建立的探测器的抗震性能。</P><p>　　Q：在2011年，你接受纽约时报采访，就女人在顶尖科学领域，你说科学家的生活非常艰辛而且竞争很大。你建议如果自己女儿渴望成为科学家，她们必须是钛合金造的。你说的是什么意思呢？</P><p>　　E：可能不适合所有做科研的女性。要求每一个人都是钛合金造是不公平的，但是我们必须要如此，有时会有很大的压力。每一个学生、博士后，我们中的任何一人都是这样：想要得到结果，就要努力加快进度，没日没夜的工作，你可以继续请病假，但是WIMP不等人。别人也正在努力，不是吗？我的意思就是说，你必须要强。它不是朝九晚五的工作。我不能阻碍任何想要尝试的人，但是一旦开始，就不可能把这当作正常的工作。这本身就不是一份正常的工作，事实上，这不是工作而是追求。</P><p>　　Q：在另一篇意大利共和报的采访中，你说到非常有才华的，曾于1984年获得过物理诺贝尔奖的Carlo Rubbia，你和他的关系是什么？</P><p>　　E：他使我变得坚强。想象一下，一个来自意大利的23岁年轻女孩，在欧洲核子研究中心他的组做暑期学生。每一天，我都害怕面对他。Carlo散发出自信，我却只是害怕。他会逼迫你不断地超越现在。“这就是科学；这就是目标，我不管你怎么做到，我也不关心；你是否睡觉？是否吃饭？谁会关心这些？你有孩子要养吗？那么去想办法。”自从我熬过那段时间，我就知道我有点是钛合金造了。我学会克制自己的眼泪。他是你不想在他面前示弱的人。</P><p>　　Q：现在离你开始自己的实验已经30年了，你是怎么向他通知你已经是XENON的负责人了的呢？</P><p>　　E：很长一段时间，他一直在液氩上努力。他也一直给我说：“为什么要用氙，你应该继续研究用液氩。”我花费了许多年才克服对他的害怕，有许多原因，即使我不承认。但是现在我感觉我非常强，我可以面对他说：“嗨，你的液氩探测器已经不管用了，我的才有用！”我决定我要成为一个很实际的人，很多人很天真。虽然他做过很多杰出的工作，但是完成一个成功的实验不是你一个人在做。这是团队的努力，你必须要和你的团队好好合作。一个人，什么都做不了。每个人都算数，不在乎我们建造了一个多么漂亮的机器：我一直都不信任机器。我们通过它得到团队的力量。我们从用我们的大脑创建的机器和用我们学生及博士后的大脑来分析的数据中，得到更多。我们想尊重团队中的每一个人。（罗辑/编译）</P><P align=center></P><br />