Im Jahr 1963 erhielt Maria Goeppert Mayer den Nobelpreis für Physik für die Beschreibung des mathematischen Modells der Atomstruktur, seitdem hat keine Frau den gleichen Ruhm erlangt.
Eine der vielen Frauen, die in den vergangenen 55 Jahren den Nobelpreis für Physik erhalten haben, ist Wu Xiulan, eine Distinguished Professorin für Physik am Enrico Fermi Award der University of Wisconsin-Madison und Mitglied des European Nuclear Research Center. In der Nähe von Genf, ausgestattet mit dem Large Hadron Collider, trägt sie ihren Namen in mehr als 1.000 hochenergetischen Physik-Arbeiten und hat in den letzten 50 Jahren wichtige Beiträge zu den wichtigsten Experimenten auf dem Gebiet der Physik geleistet. Ich habe sogar das entmutigende Ziel erreicht, das ich mir als junger Forscher gesetzt habe: mindestens drei große Entdeckungen.
Wu Xiulan ist ein wichtiges Mitglied von zwei Teams, die an J / psi-Teilchen (J / psi-Teilchen) arbeiten.Dieses Teilchen erklärt die Existenz des vierten Quarks, des Char-Quarks, 1974. Diese beiden Studien Die Gruppe entdeckte fast gleichzeitig die Quarks, was die "November-Revolution" auslöste, die die großen Veränderungen in der Teilchenphysik in den nächsten Jahren vorantrieb und die Etablierung eines Standardmodells der Teilchenphysik förderte. Wu Xiulan hat eine große Anzahl mathematischer Operationen und Forschungsanalysen durchgeführt, um die drei "Strahlen" der Energie zu identifizieren, die von Teilchen wegfliegen. Diese Kollisionen beweisen die Existenz von Gluon-Teilchen, und die Gluonen können Protonen und Neutronen zusammen übertragen. Die mächtige Kraft: Seit die Wissenschaftler entdeckt haben, dass das Photon der Träger elektromagnetischer Strahlung ist, entdeckte Wu Xiulans Arbeit erstmals ein kraftübertragbares Teilchen, das später zu einem der Teamleiter des ATLAS-Experiments wurde. Eine der beiden Kollaborationen am Large Hadron Collider und dem Higgs-Boson wurde 2012 entdeckt und füllte die letzte Lücke des Standardmodells aus, später suchte sie weiter danach
Sie hat die Teilchenphysik dreimal untergraben, aber warum hat sie nicht den Nobelpreis gewonnen?
Während des Zweiten Weltkriegs wurde Wu Xiulan in Hongkong von den Japanern geboren, ihre Mutter war die sechste Fessel eines wohlhabenden Geschäftsmannes.Als sie ein Kind war, waren sie und ihre Mutter und ihr Bruder verlassen und in Armut aufgewachsen. Sie schläft alleine auf einem kleinen Platz hinter einem Reisgeschäft, ihre Mutter ist Analphabetin, aber sie drängt ihre Tochter, ihre Ausbildung fortzusetzen und ihr beizubringen, dass Männer unbeständig sind und Frauen unabhängig von Männern sein müssen.
Sie absolvierte eine öffentliche Schule in Hong Kong und bewarb sich an 50 Universitäten in den Vereinigten Staaten, schließlich erhielt sie ein Stipendium für das Vassar College.
Zuerst wollte sie Künstlerin werden, aber dann las sie die Biographie von Madame Curie, die sie dazu veranlasste, sich für Physik zu entscheiden.Sie experimentierte für mehrere aufeinanderfolgende Sommerferien im Brookhaven National Laboratory in Long Island, New York, und an der Harvard University. Sie ist die einzige Frau unter ihren Kollegen, die auch nicht in das Männerwohnheim gehen darf, um an der dort versammelten Studiengruppe teilzunehmen, seither arbeitet sie daran, die Inklusivität von Talenten auf dem Gebiet der Physik und bei mehr als 60 männlichen und weiblichen Studenten zu verbessern. Geben Sie ihnen während ihres Ph.D.
Anfang Juni, im sonnigen Cleveland, wurde Wu Xiulan vom Quanta Magazin interviewt, das gerade eine Rede über die Entdeckung von Gluonen bei einem Seminar anlässlich des 50. Jahrestages der Geburt des Standardmodells hielt.
Das Folgende ist eine reduzierte Interviewaufzeichnung.
Sie haben die größte Anzahl an Experimenten in der Welt durchgeführt und Dutzende von Schülern geleitet, die oft von und nach Madison und Genf unterwegs waren. "Was ist der normale Tag für Sie?
Sehr müde! Ich arbeite ganztägig am Europäischen Kernforschungszentrum (CERN), aber ich gehe oft nach Madison und reise oft von und zu diesen beiden Orten.
Wie kontrollierst du das?
Ich denke, der Schlüssel liegt in meinem vollen Engagement.Mein Ehemann Wu Dajun ist auch ein Professor.Er arbeitet in der Abteilung für theoretische Physik an der Harvard University.Now, er arbeitet härter als ich, es ist schwer vorstellbar.Er arbeitet an Higgs. Die Berechnung des Boson-Zerfalls ist sehr schwierig, aber ich ermutige ihn, hart zu arbeiten, denn es ist gut für den psychischen Zustand des Alters, deshalb arbeite ich so hart.
Mögen Sie eine der größten Entdeckungen aller Entdeckungen, an denen Sie teilgenommen haben?
Gefunden Gluonen, dass die Zeit wunderbar, ich bin nur ein zweites Jahr Assistant Professor oder drittes Jahr. Ich war sehr glücklich, weil ich wie ein Baby bin, wie, meine jüngste Zusammenarbeit in allen wichtigen Mitgliedern. Gluon ist selbst Photon Das erste Teilchen, das seit seiner Entdeckung übertragen wurde: Wenige Jahre später erhielten Forscher, die schwache und schwache W- und Z-Bosonen entdeckten, den Nobelpreis: Warum haben Sie das Gluon gefunden, ohne zu gewinnen?
Nun, das müssen Sie das Nobel-Komitee fragen (lacht). Die Zahl der Nobelpreisträger in jedem einzelnen Fall nicht drei nicht überschreiten. Die Teilnahme an dem Experiment gibt es drei weitere Physiker, sie ist als ich mehr Erfahrung haben. Sie sehr nett zu mir, aber ich schob sofort, dass Idee für Gluonen aussehen, Rechenarbeit ist das, was ich tue. ich habe nicht einmal gesprochen und Theoretiker. Obwohl ich Theoretiker verheiratet, aber ich habe nie wirklich besorgt über die Theorie Was die Familie mir erzählt hat.
Wie kommst du zu diesen Berechnungen?
Wenn Sie Erfolg haben wollen, können Sie schnell sein muss. Aber Sie müssen auch die Führung übernehmen, um das Ergebnis zu machen. Also habe ich einige Berechnungen DESY (DESY) in dem neuen Teilchenbeschleuniger in Hamburg, Deutschland, nach der offen zu gewährleisten, können wir beobachten, Gehen Sie zum Gluon und identifizieren Sie das Signal der drei Strahldüsen Damals waren wir nicht sicher, ob das Gluonsignal klar war, denn das Konzept des Jets erschien erst vor ein paar Jahren, aber dies scheint der einzige Weg zu sein, das Gluon zu finden. .
Sie sind auch an der Entdeckung des Higgs-Bosons beteiligt, eines Teilchens in einem Standardmodell, das viele andere Teilchenqualitäten liefert.Wie unterscheidet sich dieses Experiment von den anderen Experimenten, an denen Sie beteiligt sind?
Ich fand heraus, dass das Higgs-Boson mehr Energie und Zeit als jede andere Studie verbraucht hat.Ich habe mehr als 30 Jahre gearbeitet und ein Experiment nach dem anderen gemacht.Ich denke, dass ich viele Beiträge zu dieser Entdeckung geleistet habe. Aber die Kooperation des ATLAS-Experiments des Europäischen Kernforschungszentrums ist so groß, dass man nicht von persönlichen Beiträgen sprechen sollte: Es gibt 3.000 Menschen, die unsere Experimente erstellt und an ihnen teilgenommen haben.Wer kann sagen, dass sie einen Kredit haben? Früher waren alle Ideen einfacher.
Ist es einfacher, ein weiblicher Physikforscher zu werden als zu deiner Zeit?
Als ich anfing zu arbeiten, ging es mir nicht gut, aber jetzt ist es leichter für junge Frauen, in diesem Bereich zu arbeiten. Es gibt einen Trend zwischen Förderagenturen und Forschungsinstituten, junge Frauen zu fördern. Ich denke, das ist gut. Aber ich habe sehr viel erlebt Eine schwierige Zeit, jetzt, wo ich erkannt werde, sagen andere: Warum behandeln wir dich anders?
Wenn Sie ein junger Forscher sind, wer ist Ihr Mentor?
Als ich am Deutschen Institut für Elektronische Synchrotrons nach einem Gluon suchte, hat mir Björn Wiik sehr geholfen.
Wie kann er dir helfen?
Als ich anfing, an der Universität von Wisconsin zu arbeiten, suchte ich nach einem neuen Projekt, bei dem ich nach positiven und negativen Elektronenkollisionen suchte, die die offensichtlichsten Gluon-Spuren lieferten, also ging ich in ein anderes Wisconsin Professor, er hat diese Experimente am Stanford Linear Accelerator Center (SLAC) gemacht, aber er ist nicht daran interessiert, mit mir zu arbeiten.
Also habe ich versucht in das Electronic Collider Projekt des Deutschen Elektronen Synchrotron Instituts einzutreten und am JADE Experiment teilzunehmen (die vier Buchstaben von JADE stammen aus den Ländern, in denen der Collider entwickelt wurde: Japan, USA, Deutschland und England). Einige Freunde arbeiten dort, also bin ich nach Deutschland gegangen, ich bin froh, dass ich zu ihnen gekommen bin, aber dann habe ich gehört, dass mich niemand zu einem leitenden Professor im Team erwähnt hat, also habe ich ihn angerufen und gesagt: "Ich Ich bin nicht sicher, ob ich dich empfangen werde, und ich gehe für einen Monat in Urlaub, ich werde dich anrufen, wenn ich zurückkomme. "Ich war damals wirklich traurig, weil ich schon in Deutschland bin, schon in ihrem Forschungsinstitut.
Dann traf ich Bjorn Wick, der ein anderes Experiment namens TASSO leitete. Er sagte: "Was machst du hier?" Ich sagte: "Ich möchte dem JADE-Experiment beitreten, aber sie haben mich abgelehnt." Er sagte: "Komm, lass uns reden." Er nahm mich am nächsten Tag an. Die Wahrheit ist, dass unser TASSO-Team die Führung bei der Beobachtung der drei Energiedüsen des Gluons übernahm und das JADE-Team Probleme mit dem Labor hatte. Ich konnte dieses Phänomen nicht beobachten, also erkannte ich, dass das Leben, wenn eine Tür geschlossen wird, dir ein Fenster öffnet.
Du verwandelst die negative Seite in eine positive Seite.
Ja, das gleiche passierte, als ich mich an der Universität in den USA beworben hatte.Nach dem Durchsuchen des Katalogs des US-Konsulats habe ich mich an 50 Universitäten beworben und in jeder Bewerbung geschrieben: "Ich brauche den vollen Betrag. Stipendien und Unterkunft, "Weil ich kein Geld habe. Vier Universitäten haben mir geantwortet. Drei von ihnen haben mich abgelehnt. Das Vassar College ist die einzige Universität, die mich akzeptiert. Es stellt sich heraus, dass es in allen Colleges das Beste ist. Universität.
Wenn Sie hartnäckig bleiben, wird es gute Dinge geben: Meine Philosophie ist, dass Sie hart arbeiten und ein gutes Urteilsvermögen haben müssen, aber auch Glück ist wichtig.
Ich weiß, dass das eine unfaire Frage ist, denn niemand hat jemals einen solchen Mann gefragt: Was möchte ich fragen, wie inspiriert die Gesellschaft mehr Frauen dazu, Physik zu lernen oder sie als Beruf zu betrachten?
Ok, ich kann nur über mein Fachgebiet sprechen - experimentelle Hochenergiephysik, ich denke mein Feld ist sehr schwierig für Frauen, ein Teil des Grundes sind familiäre Probleme.
Außer dem Sommer haben mein Mann und ich seit 10 Jahren nicht mehr zusammen gelebt, ich habe es aufgegeben zu gebären, und wenn ich über die Geburt nachdenke, werde ich für eine Anstellung und einen Zuschuss nominiert, wenn ich schwanger bin. Ich mache mir keine Sorgen um die Schwangerschaft selbst, bin eher besorgt darüber, in die Abteilung zu kommen oder an Treffen während der Schwangerschaft teilzunehmen, das ist also für Frauen mit Familien sehr schwierig.
Ich denke, das ist immer noch der Fall.
Ja, aber für die jüngere Generation hat sich die Situation geändert: Wenn Sie jetzt Frauen unterstützen, wird diese Abteilung den Menschen ein gutes Gefühl geben, ich sage nicht, dass die Abteilungen dies absichtlich tun, nur um ein besseres Image zu schaffen, aber sie sind es nicht Dann heftig gegen Frauen, aber Frauen haben immer noch Schwierigkeiten, vor allem experimentelle Hochenergiephysik.Ich denke, dass es schwierig ist, eine Familie zu haben, um zu reisen oder das Leben zu genießen.Die Theorie ist viel einfacher, aber das tatsächliche Leben ist nicht der Fall.
Sie haben so viel Arbeit geleistet, um ein Standardmodell der Teilchenphysik zu entwickeln Was halten Sie davon Überraschenderweise ist das Standardmodell sehr effektiv Ich mag das, wenn wir versuchen, uns im Standardmodell zu finden Wir können es nicht finden, ohne es zu berücksichtigen, weil das Standardmodell umfassend ist und wir nichts finden können, was nicht abgedeckt ist.
Aber in der Vergangenheit hatten wir immer noch viele Dinge, die nicht entdeckt und etabliert wurden.Das Problem ist nun, dass alles sehr schön zusammengemischt ist, und das Standardmodell ist sehr validiert.Das ist, was ich vermisse J / Ψ Partikel zu finden. Der Grund für diese Zeit: Keiner hat daran gedacht, was er als nächstes entdecken soll, niemand hat wirklich Hinweise auf die nächste Entdeckung.
Aber vielleicht sind die Tage dieser Überraschungen noch nicht vorbei.
Wir wissen, dass das Standardmodell eine unvollständige Beschreibung der Natur ist und berücksichtigt nicht die Massen- oder Dunkle Materie von Gravitation und Neutrinos (das Sechstel der immateriellen Materie, aus der die Masse des Universums besteht.) Sind Sie neben dem Standardmodell am meisten interessiert? Forschungsobjekt?
Momentan suche ich nach Teilchen, die dunkle Materie ausmachen, das einzige Problem ist, dass ich am Large Hadron Collider am CERN arbeite, aber der Collider ist vielleicht das beste Instrument um Dunkle Materie zu finden. In der Galaxie, aber wir können es auf der Erde nicht sehen.
Allerdings möchte ich versuchen. Wenn es Wechselwirkungen zwischen Teilchen der Dunklen Materie ist bekannt, dunkle Materie Kollision durch den Teilchenbeschleuniger Large Hadron produzieren kann aber schwach dunkle Materie in Wechselwirkung nicht lassen uns nicht im ATLAS-Detektor klares Signal, so haben wir intuitiv zu bestimmen, ob sie von den tatsächlich beobachteten Phänomene existiert. jetzt, ich bin konzentriert Hinweise auf der Suche nach der Existenz der dunklen Materie, dunkle Materie verlieren bei einer Kollision, was zu Heeg Energie und Impuls würde zu beweisen Chef.
Was studierst du?
Unsere wichtigste Aufgabe ist es, die Natur der Higgs-Bosons zu verstehen, die ein neues Teilchen ist. Higgs-Bosonen mehr symmetrisch sind als alle andere Teilchen wissen wir, dass es nicht in unserer Drehvorrichtung ist die erste Entdeckung des Teilchens in dem Fall. ich und mein Team sind die Hauptursache für die zuletzt die Wechselwirkung des Higgs-Boson und der Top-Quarks gemessen. diese Beobachtung extrem anspruchsvoll. wir den Absturz 5 Jahre geprüft Daten, und mein Team beobachtet genau die fortgeschrittenen maschinellen Lerntechniken und -statistiken.
(Kollision kann potenziellen Forschungswert identifizieren) zusätzlich zu erforschen den Higgs-Boson und dunkele Materie als, ich und mein Team zu finden, sondern auch für Silizium-Pixeldetektor, das Triggersystem und ATLAS Detektoren Computersystem beigetragen Gegenwärtig haben wir diese Geräte oder Systeme während der Schließung und Aufrüstung des Large Hadron Colliders verbessert und freuen uns auch sehr auf die nahe Zukunft, da wir den Einsatz von Quantencomputern für die Datenanalyse planen.
Hast du einen Ratschlag für junge Physiker, die gerade ihre Karriere begonnen haben?
Heute sind einige junge Experimentatoren bisschen zu konservativ. Mit anderen Worten, sie haben Angst, etwas zu tun, die nicht zum Mainstream gehört. Sie sind besorgt darüber, dass einige der Risiken, aber letztlich fruchtlos Aufgabe. Ich sie nicht verantwortlich machen. Es wird von Kultur beeinflusst. I Der Ratschlag ist, herauszufinden, was das wichtigste Experiment ist, und sich dann daran zu halten: Gutes Experiment braucht immer Zeit.
Aber nicht jeder wird Geduld haben.
Ja, junge Studenten haben nicht unbedingt die Freiheit, sich hochinnovativ zu halten, es sei denn, sie können in kurzer Zeit Erfolg haben und müssen nicht unbedingt Geduld haben, sie wollen nicht einfach nur die Arbeit tun, die sie tasten. Die Zustimmung der Person Sie brauchen jemanden, der ein Empfehlungsschreiben für sie schreibt.
Du kannst nur hart arbeiten, aber ich sage meinen Schülern auch: "Kommuniziere. Isoliere dich nicht. Versuche, gute Ideen selbst zu machen, aber achte auch auf Teamwork. Versuche zu innovieren. Nichts ist einfach. Aber Es lohnt sich, neue Dinge zu finden. "