1973年成立了中國科學(xué)院高能物理研究所，張文裕所長一直強調(diào)高能物理的發(fā)展要有自己的實驗基地，為此必須重視加速器物理、實驗和理論物理三部分的發(fā)展。1978年，中國科學(xué)院成立理論物理研究所之前，科學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)曾有意邀請朱洪元將高能所理論室主要骨干一起帶過去，并任所長。張文裕獲悉后非常不高興地說：高能物理所必須要有強的理論室，理論、實驗、加速器是高能物理發(fā)展不可或缺的三個組成部分。在老所長領(lǐng)導(dǎo)下，朱洪元室主任帶領(lǐng)理論物理室在BEPC建設(shè)中做出了重要貢獻。
1.物理論證是正確決策的保證
早在1964年底，按照科學(xué)院指示，我國每年付給蘇聯(lián)杜布納研究所2千萬人民幣運行費將用于發(fā)展我國的高能物理。朱洪元主任組織理論室調(diào)研1億人民幣（5年運行費）能否在中國建立高能物理的實驗基地。盡管由于文化大革命被迫停頓，但我室研究人員一直執(zhí)著地為我國高能物理發(fā)展奮斗著，何祚庥等在1969年8月提出了“698”方案，即所謂的“質(zhì)子，直線，強流，超導(dǎo)”八字方針。
1971年底，張文裕、朱洪元等科學(xué)家寫信給周恩來總理，建議抓緊基礎(chǔ)科學(xué)研究，建造中國的高能物理實驗基地，1972年9月11日，周總理批示：“這件事不能再延遲了”。1973年成立高能物理研究所后不久，張文裕、朱洪元等率團考察美國各地的高能物理研究中心及西歐核子研究中心（CERN），其后逐漸提出建造高能加速器的方案的建議。在周總理批示的鼓舞下，加速器物理、高能物理實驗和理論等三方面的科學(xué)工作者聚在一起探討我國應(yīng)建什么樣的高能物理實驗基地，到1977年底，形成了要在1987年建成50GeV質(zhì)子加速器的方案，上報獲批后簡稱為“八七”工程，并選定在北京郊區(qū)昌平縣建設(shè)我國第一個高能物理實驗基地。1978年8月，朱先生在東京舉辦的第19屆國際高能物理大會作了“關(guān)于中國高能物理初步規(guī)劃”的報告，引起了國際上各大實驗室科學(xué)家的興趣和重視。1980年底，國民經(jīng)濟計劃調(diào)整致使“八七”工程下馬，高能物理實驗基地向何處去？
圖1 朱洪元和謝家麟在國外考察高能物理實驗基地建設(shè)時與吳健雄教授討論
1981年3月，朱洪元和謝家麟兩位副所長訪問美國，在李政道教授的協(xié)調(diào)下到芝加哥費米國家實驗室與中美高能物理聯(lián)合委員會的成員們進行了非正式的會議，聽取了李政道教授和斯坦福直線加速器中心（SLAC）潘諾夫斯基教授的建議，考慮到我國國情和國際高能物理發(fā)展的需要，建造一臺類似于SLAC的正負(fù)電子對撞機（SPEAR），但亮度要高于它的正、負(fù)電子對撞機。朱、謝二位先生對新方案進行了非常詳細(xì)審慎的研究，覺得正負(fù)電子對撞機可以在特定的能區(qū)優(yōu)化性能，不受國際上已有的更高能量的對撞機復(fù)蓋，故它雖然能量不高，造價較低，完全可做國際上前沿的物理工作，而且還有可能兼做同步輻射光源之用，無疑是當(dāng)前最適合我國國情的方案，應(yīng)該認(rèn)真對待。接著朱、謝兩位從紐約到SLAC訪問，并組織一個τ–粲粒子物理研討會，此次會議主要由SLACMarkIII組報告在τ–粲能區(qū)已取得的成果以及可能潛在的重要物理問題，從而論證在這一能區(qū)建造一臺4.4GeV正、負(fù)電子對撞機的科學(xué)意義。朱洪元在研討會上和會下認(rèn)真考慮物理窗口的意義和窗口能否繼續(xù)存在，為了取得充分的材料回國匯報，作為領(lǐng)導(dǎo)決策的依據(jù)，進行了大量的工作，收集各方面的信息做了記錄，深思熟慮地落實有疑問的環(huán)節(jié)，以便具有說服力地介紹了這個方案。在研討會期間，美方也有人表達不同意見，記得有一天諾貝爾物理學(xué)獎獲得者里希特（B.Richter）打電話給我要約請朱洪元談方案，我陪朱先生去到他的辦公室，他建議我國正、負(fù)電子對撞機的能量提高到10GeV不僅可研究粲粒子還可研究B介子，物理上更有意義。朱先生向他解釋，我國經(jīng)費和技術(shù)條件所限還是選擇4.4GeV為好。當(dāng)時我們這些在SLAC的、由高能所派出的15位理論和實驗方面的訪問學(xué)者積極參與了τ–粲粒子物理研討會，聽取了國內(nèi)、外科學(xué)家的建議。會后，發(fā)揮了我們在SLAC實際工作的優(yōu)勢條件，聚在一起于1981年3月10日寫了一個報告寄給國內(nèi)有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)，支持建議在我國建造τ–粲能區(qū)的正、負(fù)電子對撞機。后來4月又寫了一個補充報告，包括物理、探測器和電子學(xué)系統(tǒng)的建議供領(lǐng)導(dǎo)決策參考。5月國內(nèi)召開了專門論證的“香山會議”，研討正負(fù)電子對撞機的方案。1983年，正式命名為“北京正負(fù)電子對撞機（BEPC）”。
朱洪元帶領(lǐng)理論室研究人員為論證和制定北京正負(fù)電子對撞機方案對發(fā)展我國高能物理的重要性起到了關(guān)鍵作用。自從他擔(dān)任理論室主任以來，一直提倡密切結(jié)合實驗開展理論研究，至今仍成為理論室的研究主流方向。
圖2 1984 年在北京正負(fù)電子對撞機開工典禮上合影。左起：方毅、李政道、周培源、宋健、朱洪元、謝家麟
2.BEPC建成前共同制定物理目標(biāo)和方案
在建造對撞機的過程中，室主任朱洪元和理論室研究人員反復(fù)研討對撞機亮度對做出重要物理成果的重要性，提供對撞機工程參考，期望從各個環(huán)節(jié)保證機器的高亮度品質(zhì)。
1986年，我擔(dān)任理論室主任，葉銘漢所長明確要求我組織調(diào)研如何在BEPC上做出高水平的物理成果，并提出具體的物理目標(biāo)和方案。當(dāng)時，國內(nèi)缺乏做高能物理實驗有經(jīng)驗的研究人員，理論和實驗合作共同制定物理方案是一條很好的途徑。理論和實驗兩個室經(jīng)研究確定各派部分研究人員兩周一次聚在一起研討北京正負(fù)電子對撞機（BEPC）的物理目標(biāo)和方案，堅持近一年，其研究報告后來為北京譜儀（BES）實驗采用和實施。朱洪元身為所學(xué)術(shù)委員會主任有時親自參加討論提出要求。1987年6月，在李政道教授提議下，由“中國高等科技中心”舉辦了“CharmPhysics”國際研討會，會上我做的報告“CharmPhysicsatBEPC”就是基于理論和實驗合作系列研討會的總結(jié)。會后我寫了一篇文章“從高能物理的發(fā)展看北京正負(fù)電子對撞機”，發(fā)表于1988年《物理》雜志第8期。
3.對τ輕子質(zhì)量精確測量成果的貢獻
1988年10月，BEPC建成后，理論和實驗的合作仍然沒有間斷，在基金委支持下，我們“粲粒子物理研究”課題組深入研究粲粒子產(chǎn)生和衰變性質(zhì)并參加了與BES實驗相關(guān)的研究工作。例如，BES的第一個重要成果是1991年關(guān)于τ輕子質(zhì)量精確測量，其中關(guān)于輻射修正計算對精確測量很重要，吳濟民利用重整化群改善了計算精度做出了貢獻。我的學(xué)生姜志進參加τ輕子質(zhì)量實驗測量并獲得博士學(xué)位。郁宏、沈齊興兩位對膠球的性質(zhì)和如何在BES上進行測量做了深入研究。順便提及，“粲粒子物理研究”課題組于1991年底被評為中國科學(xué)院“七·五”重大科研任務(wù)先進工作集體，我也被評為“七·五”重大科研任務(wù)先進工作者。
30年來，北京正負(fù)電子對撞機上北京譜儀做出了一系列重要的實驗結(jié)果，在國際高能物理界受到了廣泛的好評和重視，在τ–粲物理研究領(lǐng)域處于國際領(lǐng)先地位。多年來，理論物理室始終積極參與，包括實驗方案建議，參與實驗結(jié)果分析等。理論和實驗長期合作也促進了理論室好幾位博士生（例如張智慶、金山、曹俊等）和博士后（例如沈肖雁等）轉(zhuǎn)入實驗物理研究做出優(yōu)秀成績。期待著北京正負(fù)電子對撞機在τ–粲物理研究領(lǐng)域做出更多更出色的國際領(lǐng)先成果。
（本文在“紀(jì)念北京正負(fù)電子對撞機建成30周年有獎?wù)魑幕顒印敝袠s獲一等獎。）
