獲取這批數(shù)據(jù)的設(shè)備就是坐落于中科院高能物理研究所內(nèi)的北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)（BEPCⅡ）和運(yùn)行在這臺(tái)加速器上的科學(xué)研究設(shè)備——北京譜儀。這是BEPCⅡ去年7月重大改造工程竣工驗(yàn)收后所取得的重要成果之一。北京譜儀國際合作組發(fā)言人、高能所常務(wù)副所長(zhǎng)王貽芳研究員說，BEPCⅡ的亮度已達(dá)到改造前的33倍以上，是此前這個(gè)能區(qū)亮度世界紀(jì)錄的5倍，加速器和探測(cè)器的成功運(yùn)行使我國在世界tau-粲物理研究中繼續(xù)保持領(lǐng)先地位。而BEPCⅡ的改造如此成功，從一個(gè)側(cè)面講，得益于中美兩國科學(xué)界在加速器改造方面的一場(chǎng)激烈競(jìng)爭(zhēng)。
大洋彼岸傳來“不幸”的消息
BEPCⅡ的前身BEPC是1984年動(dòng)工、1988年建成的。借助這臺(tái)大型加速器，我國科學(xué)家在tau-粲物理研究領(lǐng)域達(dá)到國際領(lǐng)先水平。盡管BEPC獲得了許多重大成果，可仍然有許多重大疑問解釋不了，這就需要有更高性能的加速器和探測(cè)器來“幫忙”。
為實(shí)現(xiàn)中國高能物理的持續(xù)發(fā)展，保持在tau-粲物理實(shí)驗(yàn)研究領(lǐng)域的國際領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，1997年，高能所提出了對(duì)BEPC進(jìn)行徹底改造的“單環(huán)方案”，采用單環(huán)麻花軌道，使改造后的BEPCⅡ亮度提高30倍，達(dá)到3×1032cm-2s-1，總投資4億元人民幣。
2000年7月，國家科教領(lǐng)導(dǎo)小組原則上批準(zhǔn)了BEPC的改造計(jì)劃。然而，就在中國高能物理學(xué)界沉浸在一派歡欣鼓舞之時(shí)，一個(gè)“不幸”的消息從大洋彼岸傳來：2000年底，美國康奈爾大學(xué)決定要對(duì)它的正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)進(jìn)行改造，把能量從10個(gè)GEV降到4—5個(gè)GEV，進(jìn)行tau-粲物理研究。這就與高能所BEPC的物理目標(biāo)基本相同。更為嚴(yán)重的是，按照康奈爾大學(xué)當(dāng)年的計(jì)劃，其設(shè)計(jì)亮度也是3×1032cm-2s-1，與高能所計(jì)劃中的BEPCⅡ一樣，而且由于工作量小，康奈爾的對(duì)撞機(jī)還會(huì)在高能所BEPCⅡ之前完成改造。也就是說，當(dāng)中國花費(fèi)巨資完成BEPCⅡ改造時(shí)，美國人已領(lǐng)先于中國進(jìn)行相同的物理實(shí)驗(yàn)了，這必然會(huì)使中國BEPC改造項(xiàng)目的科學(xué)重要性大打折扣。
中國科學(xué)家很郁悶
高能所所長(zhǎng)陳和生研究員很是煩惱：國家科教領(lǐng)導(dǎo)小組剛剛批準(zhǔn)了BEPC改造的單環(huán)方案，美國人就要用“短平快”的方案和我們競(jìng)爭(zhēng)，使我們的單環(huán)方案沒有了競(jìng)爭(zhēng)力?！拔覀?cè)趺崔k？”
中國的高能物理學(xué)家們心里很明白，美國人是因看到了BEPC取得的“漂亮”成果而動(dòng)心的：BEPC的研究成果使粲物理成為高能物理研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一；康奈爾大學(xué)的CESR在它原來的工作能區(qū)無法與美國和日本的“B-工廠”（能量在10GEV左右，能大量產(chǎn)生含b夸克粒子的高亮度正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)）競(jìng)爭(zhēng)，因而想降低能區(qū)與中國的BEPC“分一杯羹”。
此外還有一個(gè)原因，康奈爾大學(xué)基本粒子物理實(shí)驗(yàn)室主任M.Tigner是國際加速器領(lǐng)域的權(quán)威，曾被聘請(qǐng)為中科院高級(jí)顧問，在高能所指導(dǎo)工作兩年，BEPC取得的成果讓他有些羨慕……
逼上梁山
放棄BEPC的改造計(jì)劃？高能所的領(lǐng)導(dǎo)從來就沒有想過。“我們只有提高BEPCⅡ的競(jìng)爭(zhēng)力，更上一層樓?！边@是中國高能物理學(xué)家的共同心聲。
3個(gè)月后，高能所重新更改了BEPCⅡ計(jì)劃，提出了“雙環(huán)方案”：在現(xiàn)有隧道內(nèi)采用水平大交叉角對(duì)撞，建造雙環(huán)對(duì)撞機(jī)，設(shè)計(jì)亮度由原來的比改造前提高30倍變?yōu)樘岣?00倍，而這個(gè)亮度又是美國新方案亮度的3倍。
雙環(huán)方案等于增加了BEPC改造的難度：國外成功的雙環(huán)對(duì)撞機(jī)周長(zhǎng)都大于2000米，而BEPC的隧道周長(zhǎng)僅240米；國外的對(duì)撞區(qū)多是80米，而BEPC的對(duì)撞區(qū)僅28米；由于要在原來的單環(huán)隧道中安裝雙環(huán)加速器，截面小，安裝十分擁擠，同時(shí)還要兼顧同步輻射應(yīng)用裝置，技術(shù)難度很高。此外，BEPCⅡ的性能指標(biāo)定得很高，經(jīng)費(fèi)又十分有限，高能所面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
令人高興的是，雙環(huán)方案不僅得到科學(xué)界的支持，而且也獲得了國家的批準(zhǔn)，并于2004年初正式開工建設(shè)。
在BEPC改造過程中，工程技術(shù)人員創(chuàng)造性地采用了“內(nèi)外橋”聯(lián)接兩個(gè)正負(fù)電子外半環(huán)，形成同步輻射環(huán)和大交叉角正負(fù)電子雙環(huán)的“三環(huán)方案”，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)兩用”，并保持原有光束線出口，最大限度地利用了原有的設(shè)施。
2006年11月9日，BEPCⅡ儲(chǔ)存環(huán)所有主體設(shè)備安裝完畢；11月12日，開始直線加速器和儲(chǔ)存環(huán)的聯(lián)合調(diào)束；11月18日，電子束流成功地實(shí)現(xiàn)了對(duì)撞。
2009年7月17日，國家發(fā)改委召開BEPCⅡ的竣工驗(yàn)收會(huì)。驗(yàn)收委員會(huì)一致認(rèn)為，BEPCⅡ的建成，“將我國對(duì)撞機(jī)和譜儀技術(shù)推進(jìn)到國際前沿，得到了國際高能物理界的高度評(píng)價(jià)，是中國高能物理發(fā)展的又一個(gè)重大的里程碑”。
大家一起“玩”
在BEPCⅡ的改造方面，美國人曾給中國高能物理學(xué)家出了難題。特別是康奈爾大學(xué)對(duì)撞機(jī)的改造指標(biāo)是冒叫了5—8倍（實(shí)際上最后它也沒有達(dá)到預(yù)定的設(shè)計(jì)指標(biāo)），對(duì)高能所壓力不小。然而，其“作用”倒是把中國BEPCⅡ的建設(shè)指標(biāo)和性能推向了更高。
“這是中美兩國在高能物理研究上的一場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，現(xiàn)在看這是一件非常好的事情。這種競(jìng)爭(zhēng)有力地推動(dòng)了高能物理研究領(lǐng)域的發(fā)展，在科學(xué)上是有意義的?！蓖踬O芳認(rèn)為，美國的方案給我們的改造制造了壓力，使我們的建設(shè)指標(biāo)存在著不小的風(fēng)險(xiǎn)，但壓力反過來成了我們提高水平的動(dòng)力，風(fēng)險(xiǎn)帶來了我們的更高水平。
北京譜儀國際合作組現(xiàn)有6所美國大學(xué)參加，其中有4所是從康奈爾大學(xué)的加速器上轉(zhuǎn)過來的，因?yàn)橹袊峁┝藅au-粲物理研究國際上最好的研究條件。“經(jīng)過這場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，現(xiàn)在大家又開始一起合作了?！蓖踬O芳說。
對(duì)于科學(xué)競(jìng)爭(zhēng)，王貽芳有自己的理解：“科學(xué)競(jìng)爭(zhēng)不像別的競(jìng)爭(zhēng)，非搞到你死我活；它可以是大家一起‘玩兒’，只是我希望比你玩兒得更好，結(jié)果也更漂亮?！?/P>
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