臺(tái)大特聘講座教授陳丕燊又獲國(guó)際學(xué)術(shù)大獎(jiǎng)

臺(tái)大梁次震宇宙學(xué)特聘講座教授陳丕燊近日榮獲亞太物理學(xué)會(huì)聯(lián)合會(huì)電漿物理學(xué)部Association of Asia-Pacific Physical Societies (AAPPS) Plasma Physics Division 2024年蘇布拉馬尼安．錢德拉塞卡獎(jiǎng)(Subrahmanyan Chandrasekhar Prize)。這個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)是以印度裔美籍物理學(xué)家、1984年諾貝爾獎(jiǎng)得主命名。亞太物理學(xué)會(huì)聯(lián)合會(huì)是由亞太包括澳洲、紐西蘭等20個(gè)國(guó)家地區(qū)（包括臺(tái)灣）的物理學(xué)會(huì)聯(lián)合組成，它與美國(guó)物理學(xué)會(huì)(American Physical Society)、歐洲物理學(xué)會(huì)(European Physical Society)鼎足而三，是世界上最重要的物理學(xué)會(huì)之一。這是陳教授繼去年(2023)榮獲歐洲物理學(xué)會(huì)哈內(nèi)斯 ? 艾爾凡獎(jiǎng)(Hannes Alfven Prize之後的好消息。錢德拉塞卡獎(jiǎng)原則上每年只頒發(fā)給1位得獎(jiǎng)?wù)撸藻噙x嚴(yán)謹(jǐn)，極負(fù)國(guó)際學(xué)術(shù)聲望。

像去年的艾爾凡獎(jiǎng)一樣，這次的錢德拉塞卡獎(jiǎng)也是肯定陳教授1985年發(fā)明的電漿尾隨場(chǎng)加速器(Plasma Wakefield Accelerator, PWFA)，及在後續(xù)數(shù)年(1985-1987)中完成的該機(jī)制理論基礎(chǔ) - 包括高能帶電粒子束與電漿的集體交互作用、電漿尾隨場(chǎng)的加速及自發(fā)聚焦機(jī)制等。電漿尾隨場(chǎng)加速器理論提出之後3年(1988)即得到實(shí)驗(yàn)證明。多年來(lái)的持續(xù)研發(fā)與應(yīng)用遍佈世界，從小型到大型實(shí)驗(yàn)室，包括歐洲核子研究中心(CERN)都在進(jìn)行研究，已經(jīng)成為國(guó)際上非常活躍的新興學(xué)術(shù)領(lǐng)域。

電漿尾隨場(chǎng)加速機(jī)制類似水面上的母鴨帶著小鴨（圖二）。帶頭的母鴨施力滑水產(chǎn)生尾流，而後面的小鴨以等距離跟隨在母鴨之後，乘坐在尾流的波峰上，不需要自己花力氣就能夠被推著向前，享受一段免費(fèi)旅程。在電漿尾隨場(chǎng)加速器中，高電量的電子束射入電漿中，震盪出電漿尾隨場(chǎng)，而後續(xù)注入另一個(gè)較低電荷的電子束以適當(dāng)?shù)木嚯x緊緊的跟隨在後，從尾隨場(chǎng)中吸取能量而加速。

在日本文部科學(xué)省(MEXT)及亞太物理學(xué)會(huì)聯(lián)合會(huì)電漿物理學(xué)部所同步發(fā)佈的新聞稿中，還提到陳丕燊教授在物理學(xué)的其他領(lǐng)域，譬如粒子天文物理、宇宙學(xué)、重力場(chǎng)理論，特別是在古典與量子黑洞物理上，也做出重大貢獻(xiàn)，且陳教授總能把電漿尾隨場(chǎng)原理應(yīng)用在解決這些領(lǐng)域中最具挑戰(zhàn)性的問(wèn)題上。例如他在2017年與諾貝爾獎(jiǎng)得主傑拉．慕儒(Gerard Mourou)共同提出用超強(qiáng)雷射穿越一個(gè)有密度梯度的電漿靶，它所產(chǎn)生的電漿尾隨場(chǎng)就會(huì)像一面加速的鏡子，而這種加速的電漿飛翔鏡可以用來(lái)模擬黑洞霍京(Stephen Hawking)蒸發(fā)，就可以在實(shí)驗(yàn)室中用可控的方式探究霍京輻射及其相關(guān)的信息遺失悖論(information loss paradox)（圖三）。陳教授的努力擴(kuò)大及提升電漿物理在其他前沿物理領(lǐng)域中所扮演的重要角色。