简历阅读谁真正发现希格斯玻色子

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谁真正发现希格斯玻色子

诺贝尔奖获得者真正的天才不是你认为的那个人。

对于那些说现代科学没有天才的地方,因为一切都被发现了,Fabiola Gianotti有一个……Neal Hartman。

T那些说现代科学没有天才的地方,因为一切都被发现了,Fabiola Gianotti有一个尖锐的回答。“不,一点也不说,”阿特拉斯实验的前发言人说,这是欧洲核子研究中心大Hadron Collider的最大粒子探测器。“直到七月四日,2012,我们没有证据证明自然允许初等标量字段。因此,天才是有很大的空间的。”

她指的是希格斯玻色子的发现,可能是过去半个世纪物理学最重要的进展之一。它是贯穿所有空间的同名场的表现,并完成物理学的标准模型:一种基本上描述万物存在和行为的基线描述。

从任何标准来看,这都是一个划时代的天才成就。

不太清楚的是天才究竟是谁。一个明显的候选者是彼得·希格斯,他假设希格斯玻色子是Brut-Engelt希格斯机制的结果,在1964。他与Francois Englert(恩格勒特和他去世的同事Robert Brout分别获得了同样的成绩)获得了2013年度的诺贝尔奖。但这是否意味着Higgs是天才?Peter Jenni是阿特拉斯实验合作的创始人之一,也是第一个“发言人”(在欧洲核子研究中心发现了希格斯粒子的两个实验之一),当我问他这个问题时,他犹豫了一下。

“他们(希格斯,Brout和恩格勒特)并不认为他们在做一些像爱因斯坦的相对论那样宏伟的事情,”他谨慎地说。自发对称破缺导致希格斯“是一个具有挑战性的问题,但[爱因斯坦]看到了一些新的,解决了整个领域。彼得·希格斯会告诉你,他为此工作了几个星期。

初始条件

有什么更好的方式来讨论时间的本质,而不是坐在两个著名的理论物理学家在永恒的美丽别克斯岛,在西端的维尔京群岛?Alan Guth,他首先提出…阅读更多

早熟个体物理学家建议一种新的数据切割或过滤器的能力受到限制。

那么,在过去的三年里,实验工作者的领导者,那些投资了数十亿美元的人和来自近40个国家的数千名物理学家、工程师和学生呢?当然,一定有一个天才的策划人指导着这个军团,我们可以为他或她的非凡贡献挑选出来。

“不,”Gianotti毫不含糊地说,这对于物理学家来说是罕见的,“完全不同。我们所建造的仪器是如此复杂,创造力和创造力在日常工作中体现出来。有大量的问题需要天才和创造力在时间上传播,在很多人身上,并且在同一层面上。

科学上的突破往往是由个人的天才所驱动的,但这种观念是掩盖的。日益合作的性质现代科学。也许没有什么比HigGS发现的故事更好地捕捉到这一二分法,这在一方面授予了少数人的名望,另一方面使实验发现的制度化的匿名性形成了鲜明的对比。


厌恶特殊个体的观念深深植根于阿特拉斯合作的一部分,这是其DNA的一部分。协作中的几乎所有决策都是由代表团批准的,例如研究所理事会、合作委员会以及大量的委员会和工作队。共识是游戏的名字。即使是卓有成效的首席执行官JiaoTi的角色从2009到2013,也被称为“发言人”。

集体对于阿特拉斯来说是至关重要的,部分原因在于避免关注明星个性是很重要的,因此在合作中的每一个物理学家都觉得他们在某种程度上拥有了这项研究。将近3000人有资格成为阿特拉斯生产的关键物理论文的作者,作者列表可以和纸一样多的页面。

人群的天才:粒子物理学合作可以产生数百名作者的学术论文。一张2010张纸长达40页,其中有10页是作者的清单,图中是这样的。

在一个更具功能的层面上,这个集体也使得在解释数据时更容易避免偏见。“我们所做的每一件事都是为了减少分析中的潜在偏差,”希格斯发现期间希格斯伽马伽玛分析小组的成员Kerstin Tackmann说,他最近获得了粒子物理学奖。像许多物理学家一样,Tackmann verges腼腆,并有许多资历。但在传达消除偏见的重要性时,她变得更加有力。

她解释道:“我们直到最后一步才开始处理真实数据。”在分析工具、算法和软件之后,基本上被定义,它们被应用于真实数据,一个被称为不盲目的过程。“一旦我们看到真实的数据,”Tackmann说,“我们就不被允许改变分析了。”这样做可能会无意中产生偏见,通过诱使物理学家将他们的分析工具调整到他们希望看到的,在最坏的情况下实际上创造不存在的结果。早熟个体物理学家提出一个新的数据切割或过滤器的能力受到这个过程的限制:直到游戏后期,他或她甚至看不到真实的数据,并且每个分析都由多个其他科学家独立地进行审查。

合作中的大多数人直接“为”一个与他们的家庭学院无关的人,实际上他们写他们的薪水。

这种集体纪律是阿特拉斯驯服它所产生的数据的复杂性的一种方式,它的原始形式是巨大的足以填满从地球到月球再回到月球的一堆DVD,每年10次。数据必须被重建成近似于时间和空间中的单个碰撞图像的东西,就像数字相机原始输出所需的处理一样。

但是,从“扫描女孩”和“气泡室阴性”的日子开始,从碰撞中识别出的粒子变得更加复杂,其中实际的人类坐在碰撞的放大图像上,并将线条和螺旋识别为不同的粒子。今天的实验者需要有不同的探测器子系统的内部功能的专家知识:像素探测器,硅带跟踪器,过渡辐射跟踪器,μ子系统,和量热计,强子和电磁。对每个子系统的电子设备进行调整,例如增益或阈值设置,可能会导致不存在或包含看起来像真实数据但却不是。理解什么可能导致错误或缺失信号,以及它们如何被解释,这是过程中最具挑战性和创造性的部分。“有些人真的很聪明,很擅长这个,”Tackmann说。γ

这个过程也不是静止的。随着时间的推移,探测器会随着年龄和辐射损伤而变化。最后,完善探测器软件的过程是永无止境的,人类的要求是巨大的:大约有100个物理学家参与了一个相对简单的粒子特征的分析,即希格斯衰变成两个伽马粒子。整个HigGS分析由一组600多名物理学家进行。

这种努力的深度和广度将发现的行为转化为匿名和分布式的东西,这种匿名性在阿特拉斯文化中得到了制度化。Marumi Kado是一位年轻的物理学家,蓬乱的头发和一种安静的、类似于低语的禅宗演讲,是“联合分析”小组的召集人之一,负责最终达到确认希格斯发现所需的统计意义的水平。但是,对于阿特拉斯来说,他不重视统计分析的重要性,最后一步是根据以前的复杂性。“最后的分析其实很简单,”他说。“大部分成功都取决于你如何建立探测器,如何校准它,以及它从一开始就有多好。这一切都花了25年。”


T阿特拉斯内部的协同工作模式,意味着它在物理和工程上的创新是不够的,还需要创新管理模式和企业文化。Donald Marchand是洛桑IMD商学院战略执行和信息管理学教授,他描述了阿特拉斯遵循一种合作的工作模式,在标准的“瀑布”或自顶向下的管理理论面前工作。

马钱德在2000年中期对阿特拉斯进行了一个案例研究,发现阿特拉斯管理很少或没有正式的权威。合作中的大多数人直接“为”一个与他们的家庭学院无关的人,实际上他们写他们的薪水。例如,在建设阶段,阿特拉斯像素探测器的项目负责人,它的数据密集型组件之一,在加利福尼亚的美国实验室工作。他的直接下属,项目工程师,在意大利的一个研究所工作。尽管他在生产过程中扮演着关键角色,但项目负责人没有能力去推动、约束甚至正式审查项目工程师的表现。他唯一的选择是讨论、谈判和妥协。阿特拉斯成员更可能感觉他们与某人合作,而不是为他们工作。

同样,资金来源于不同国家的机构,通过“谅解备忘录”而非正式合同。合作的代言人和其他高层管理人员需要遵循管理的策略,关注合作而不是指导。如果合作成员被疏远,那意味着他们正在投资的金融和人力资本的损失。各级管理者需要找到非传统的方式来给下属提供反馈、激励和纪律。

一位著名的合作者被许多人怀疑,他们认为他过于关注自己。

咖啡聊天是这样做的一种方式,并成为主要的方式来进行日常的日常谈判,保持合作运行。今天,在欧洲核子研究中心周围都有咖啡馆,从早上到傍晚,人们都会举行非正式会议。许多物理学家可以一次在餐厅里露营几个小时,在约会间工作。阿特拉斯管理还创造了一个“安全港”,一个组织内的文化,允许员工们表达自己,解决冲突和争论,而不是尖刻,“马钱德说。

结果是一个非常有效和灵活的管理结构。阿特拉斯经理始终在基准规模的前5%名中得分,这些指标衡量他们如何控制、传播和利用组织中的信息资本。马钱德还发现,阿特拉斯管理结构在适应不断变化的环境中是有效的,在实验的核心生产阶段暂时切换到一个更自上而下的范式,当成千上万的相同的对象需要在世界各地的装配线上生产。

根据马钱德的说法,这种合作文化并非偶然出现,而是从一开始就建立在阿特拉斯身上的。最初的创始人将合作伦理注入到每一个加入个人信用的人中间,面对面地谈论冲突,在公开会议上讨论几乎所有的事情。但是,这种道德是毫无意义的,没有书面的行为准则。然而,我所说的每一个人都很虔诚地拥抱着我。

合作成员对将个人信用归因于任何事物持怀疑态度。每一篇论文都包括整个作者名单,所有阿特拉斯的外展材料都签有“阿特拉斯合作”。人们对那些在媒体上被认为太过个人信用的人持怀疑态度。一位著名的合作成员(还有一位前摇滚巨星和成功的英国广播公司系列主持人)视界被许多人视为可疑的,他们认为他通过与实验的联系而过度关注自己。

注意差距:超过60个研究所合作建立和安装一个新的探测器层内的9毫米的差距之间的光束管(真空管道内质子循环)和原来的探测器。阿特拉斯实验〔2014〕欧洲核子研究中心


In在阿特拉斯寻找天才,以及在欧洲核子研究中心做的其他实验,似乎几乎不可能指出除了合作本身之外的任何事情。比任何人,包括那些提出新物理和实验计划创建者的理论家,是反映天才特征的合作:想象、坚持、开放和成就。

结果表明:阿特拉斯已经在其预计寿命的十分之一年内达到了第一个关键目标,并继续以高度协作的方式发展。这可能是安装探测器的第一次升级之一。称为可插入B层(Ibl),它是在2008年初在阿特拉斯的初始调试期结束时形成的一个任务组,其目的是记录为什么将另一层探测器插入到仅在波束管旁边的9毫米间隙空间中是不可能的。

完善的机会主义者,任务小组成员想出了一个设计,很快变成了一个新的子项目。虽然它比鞋盒还大,但国际商用机器公司的建设涉及了60多个研究机构,因为每个人都想参与这个令人兴奋的新事物。当今年早些时候将可插入的B层子探测器滑入阿特拉斯心脏的家中时,只有7毫米长的一毫米毫米的间隙,这项任务只用了两个小时就完成了。

新天才的新机会比比皆是。Gianotti指出暗物质是一个例子:“96%的宇宙是黑暗的。我们不知道它是由什么组成的,它不与我们的仪器交互。“我们没有线索,”她说。“因此,天才是有很大的空间的。”但是,不是来自一个拿着粉笔或在实验室里修整的野发科学家,天才来自成千上万的人一起工作。


Neal Hartman是一个机械工程师与劳伦斯伯克利实验室,一直与阿特拉斯合作在欧洲核子研究中心近15年。他把大部分时间花在物理和普通科学的推广和教育上,包括CEREGLUP,CERN的科学灵感电影节。


推荐信

1。G.等。在QSRT(S)=900 GeV的PP相互作用中的带电粒子多重性在LHC上用阿特拉斯检测器测量。物理字母B 六百八十八,21-42(2010)。

2。IMD案例研究由马歇尔,D.A.和马杰里,P。阿特拉斯和LHC合作在欧洲核子研究中心:探索大爆炸,IMD-3至2015年(2009)。

三。马钱德,D,Kettinger,W,罗林斯,J.信息导向:企业绩效的纽带牛津大学出版社(2001)。


这篇文章最初发表在2014年10月的《天才》杂志上。

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