2014年03月13日 星期四
孙玄:不断重复中寻求新物理

    在很多人看来,实验的过程往往是一种简单重复的劳动,然而中国科学技术大学物理学院教授孙玄却认为简单的不断的重复可以使他更加熟悉等离子体的行为,建立与数据之间的“感应”。“新现象的发现可能就在那一点点细微的差别,这种‘感应’可以使你捕捉到这些细微的差别。”孙玄说。

    2000年孙玄前往美国西弗吉尼亚攻读博士,在导师Earl Scime指导下开始了螺旋等离子体中的研究。正是这种长期不断的经验积累帮助孙玄在普林斯顿暑期实习期间发现了一种全新的不对称的激光泵浦现象,并刊登在了美国物理评论快报上。

    不断地重复并不意味着停留在原有的参数空间,相反,这激发孙玄对新参数空间的探索热情。当时螺旋等离子体刚刚发现电双层的存在,是这一领域的追踪热点。虽然电双层的研究在别的等离子体中开展了几十年,然而离子的相空间谱却一直没有明确的测量。孙玄所在的小组之前也在该螺旋等离子体装置中寻找过快速离子,但是始终没有发现。孙玄主动拓展了研究的空间,凭借其对就参数空间数据的熟悉和不放弃、不怕浪费时间、注意细微的差别的“风格”,最终捕捉到了微小的似噪声的信号,并不断调试参数,最终非常明确地测到了该信号,这也是研究者首次测出了电双层两端的离子相空间谱。孙玄的第二篇物理评论快报被迅速接受。

    2006年,由于博士期间的诸多贡献,孙玄获美国Los Alamos国家实验室Director's Fellowship奖,进入Intrator的实验室工作。在这里孙玄继续其研究“风格”,在其两年半的工作时间里只改变了五次参数,然而这些貌似不断地重复却使他们积累了大量的完整的数据,最终成就了两篇物理评论快报和一篇自然—物理子刊,揭示了柱状等离子体在不同磁场下的演化过程和结果。2009,孙玄加盟美国加州一家聚变研究公司(TAE公司)。“TAE研究的另类聚变装置FRC是一种工程上简单但是约束效率很高,并在理论上可燃烧先进燃料的研发装置。一旦取得突破,具有不可估量的商业价值和对社会发展的推动。” 孙玄说。

    孙玄认为,虽然我国聚变研究的焦点主要集中在托克马克装置上,然而随着我国国力的不断增强和科研人员数量的不懈努力,我国完全有实力开展各种各样的聚变研究。为什么需要另类的聚变装置呢?因为聚变能的利用实际上还有很长的路要走,聚变研究的多样性有利于培养我们年轻科研人员的创新力。

    2011年,孙玄做为第一批中组部青年千人计划入选者,回到母校工作。回国后,孙玄的一项重要工作就是设计和制造一个线性聚变装置KMAX,装置已于1月份安装完毕,现在KMAX正在进行诊断安装和调试工作,KMAX实际上是一个串级磁镜,是现在聚变界中的非主流研究,它可以很好地丰富我国的聚变研究。孙玄说,由于线性装置具有很强的灵活性,KMAX也将开展和空间物理相关的基础研究。KMAX的第一步工作也是重复前人的工作,孙玄说道,我们只有在重复出别人的结果之上,掌握了细节,才能在此次基础上改进和创新。

    “重复不是简单的工作,它考验你的毅力和耐心,你需要具有敏锐的观测力,一旦新现象偶然出现,你就有能力去把握它。”孙玄说。(白文龙)  

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