香港科技大学(科大)学者联同世界各地研究人员一同参与的研究项目,荣获被誉为"科学界奥斯卡"的2025年基础物理突破奖。该获嘉许的项目为欧洲核子研究组织(CERN)旗下的超环面仪器(ATLAS) 合作组,而科大团队参与了「上帝粒子」希格斯玻色子以及跨越粒子物理标准模型的新物理探索工作,为该研究作出了重要贡献。是次获奖不仅表彰ATLAS合作组在大型强子对撞机上进行突破性的高能量粒子碰撞研究,亦同时印证科大研究人员过去十年来,致力于研究创新的成果。
突破奖是全球最大的科学奖项之一,由Google联合创始人谢尔盖·布林(Sergey Brin)和Meta联合创始人马克·朱克伯格(Mark Zuckerberg)等科技界重量级人物共同创立。大会特别表彰ATLAS合作组于粒子物理领域的重大贡献,包括对希格斯玻色子性质的详细测量、稀有过程(rare processes)和正反物质不对称性(matter-antimatter asymmetry)的研究, 以及在极端条件下探索自然规律。
ATLAS 合作组汇聚全球243个机构的超过6,000名科学家、学生、工程师和技术人员。 自2014年加入合作组以来,由科大、香港大学和香港中文大学数十名研究人员组成的香港研究团队,在推进对希格斯玻色子及其相互作用的理解方面发挥了关键作用,以助科学界解开宇宙奥秘。
科大于2014年开始参与合作组,协助建设ATLAS渺子(muon)探测系统,并参与数据分析以探索新物理。香港团队在基础物理联合研究(JCFP)的框架下进行协作,成员包括10个来自科大赛马会高等研究院基础物理中心的物理学家、学生和工程师,他们领导测量希格斯玻色子性质、开发先进分析技术方面的工作,包括详细测量希格斯玻色子性质以确定质量生成对称性破缺机制、研究稀有过程和正反物质不对称性,以及在CERN的大型强子对撞机(Large Hadron Collider,LHC)上探索最短距离,和最极端条件下的自然规律。
科大研究人员还有份协助ATLAS系统的建设和升级,参与合作组下一研究阶段的预备工作,并参与开发专为高光度大型强子对撞机设计(High-Luminosity LHC)的ATLAS新型追踪探测器ITk。这款探测器预计于2030年开始运行,以用于对应增加十倍碰撞率的需求。
科大基础物理中心主任陆锦标教授表示:「科大能够与本港其他大学的学者共同参与ATLAS合作组,是一趟充满启发与创新的旅程。团队上下一心,冀以专业知识推进粒子物理研究,是次获得此项殊荣,正是团队共同努力的见证。」
物理学系副教授兼科大ATLAS团队负责人Kirill PROKOFIEV教授说:「团队致力理解希格斯玻色子性质,并探索跨越标准模型的物理现象,这些工作充分体现了我们以创新精神,推动ATLAS持续发展的决心。是次获奖是对科大研究团队所作的贡献及影响力予以肯定,激励我们继续探索宇宙的奥秘。」
大型强子对撞机是全球最高能量的粒子加速器,位于瑞士欧洲核子研究中心CERN,而ATLAS合作组则运行全球最大型之一的粒子探测器。 在2012年,ATLAS合作组与同属于CERN的CMS合作组共同发现了希格斯玻色子,这项突破对于理解粒子具有质量的源由以及它们如何在宇宙中相互作用,是一项重要里程碑。