莉亚·梅明加 刚刚成为美国费米国家加速器实验室的第七任主任。 她与 Laura Hiscott 谈论加速器科学、粒子物理学的未来以及成为领导这个标志性和有影响力的研究中心的第一位女性
莉亚·梅明加 刚刚在科学界占据了重要地位。 XNUMX月，著名加速器物理学家 接任董事 的 费米国家加速器实验室 （费米实验室）——世界上最具标志性的粒子物理研究中心之一。 获得这份最高职位是一项不朽的成就，Merminga 回顾了导致她成为研究所所长的道路，她的加速器物理学之旅正是从这里开始的。
Merminga 于 1960 年出生在她的祖国希腊长大，她从小就立志追求科学。 事实上，她最早的灵感之一是听到她的家人讲述她的叔叔乔治·杜斯马尼斯的故事，乔治·杜斯马尼斯 (George Dousmanis) 拥有 哥伦比亚大学. “他是我家的传奇人物，”她回忆道。 “我有一张他在读研究生时与 [诺贝尔奖获得者物理学家] 的迷人照片 莱昂莱德曼 和 李政道 在后台。” Merminga 的传记进一步激发了 Merminga 对科学的兴趣 玛丽·居里，她13岁读的，中学时有一位优秀的女物理老师。 “我觉得这是一种值得过的生活，”她说，“以如此独特的目的投身于科学，推进知识并对社会产生巨大影响”。
完成学业后，梅明加继续在大学学习物理 雅典大学. 在她的第三年，她的论文导师是理论粒子物理学教授，而 Merminga 决定这是她想进入的科学分支。 “没有比这更深刻的了，”她解释说，“只是了解物质最基本的成分和相互作用。”
她把目光投向了研究生院 密西根大学安娜堡分校，美国，打算研究理论粒子物理学。 Merminga 的申请很成功，1983 年，她为了实现她的学术梦想而搬到了世界各地。
Merminga 参加了课程并在她选择的学科中进行了一些研究项目。 但她最终发现，理论粒子物理学并不像她想象的那么令人满意，因为从发展理论到能够通过实验测试它之间的时间跨度很长。 在了解了费米实验室加速器科学研究生项目后，她第一次参观了该研究所。 事实证明，这是她职业生涯中的关键时刻。
加速科学
粒子加速器以非常高的速度推动带电粒子束——从质子和电子到离子——接近光速。 加速器科学专注于设计、操作和优化这些巨大的机器，以支持粒子物理学和许多其他科学领域。 研究人员不断致力于提高我们控制和引导光束的能力，而不是简单地查看碰撞的结果。
“这些实验的时间尺度比粒子物理学要短得多，” Merminga 解释说。 “这对我很有吸引力。 我可以开发理论并对其进行测试并获得更直接的结果。” 所以她加入了费米实验室的博士项目，致力于 万亿电子伏加速器 ——当时世界上能量最高的对撞机。
为了优化碰撞，重要的是能够预测和控制对撞机隧道中的粒子束，尤其是在存在尚未充分研究的非线性效应的情况下。 在她的博士项目中，Merminga 使用来自 Tevatron 的理论形式和实验数据来研究光束动力学如何对用于操纵和聚焦的磁系统做出反应，尤其是在非线性成为性能的关键限制因素的情况下。 她的工作为当时计划中的超导超级对撞机的设计提供了参考。
在完成她的博士学位后——成为当时唯一从该特定项目毕业的第二个学生——梅明加去了 斯坦福直线加速器中心 （SLAC）。 从那时起，她的职业生涯成为加速器科学多个领域的专家。 事实上，她曾担任多个领导职务，包括加速器部门负责人 TRIUMF，加拿大的粒子加速器中心。
项目优先事项
在 Merminga 在她的职业生涯中不断进步的同时，费米实验室也在发生变化。 2011 年，经过近 30 年的质子和反质子碰撞，Tevatron 被关闭。 这标志着实验室的重点从高能实验发生了重大转变。 这种变化背后的部分原因来自粒子物理学的国际性质——由于没有一个国家有能力进行所有实验，因此大型研究机构研究不同领域是有意义的。
通过2011， 欧洲核子研究中心“ 大型强子对撞机 以比 Tevatron 更高的能量启动和运行； 因此费米实验室看到了带头进行高强度实验的机会。 后者对于研究中微子尤为重要。 这些微小粒子的相互作用率极低，因此要观察任何此类事件，必须生成大量粒子。
2015 年，为了支持新的实验，费米实验室开始建造 质子改进计划-II (PIP-II)，梅明加回到她身边 母校 领导该项目。 PIP-II 是一个 215 米长的直线加速器，将作为费米实验室新加速器综合体的核心，并为多项新实验做出贡献。 PIP-II 的主要目标之一是通过将其强烈的质子束发射到石墨靶中来制造世界上最强烈的中微子束。 这些中微子将通过两个 深地下中微子实验 (DUNE) 探测器，目前正在建设中——一个在费米实验室，另一个在 1300 公里外的南达科他州。
位于如此遥远的原因是中微子具有三种“风味”——电子、μ介子和 tau——它们在传播时表现出在这些类型之间“振荡”的奇怪行为。 两个探测器之间的大距离增加了它们对这些振荡的敏感性，这种行为可能对整个宇宙产生深远的影响。 物理学家认为，中微子和反中微子在它们的味道之间振荡的方式可能存在差异，这表明物质-反物质对称性（C-P 破坏）和超出标准模型的物理学被违反。 这种差异甚至可能是宇宙中物质多于反物质的关键——这是我们自身存在的关键条件。
我希望看到 DUNE 尽快找到中微子振荡和 C-P 破坏的明确答案，因为它与物质-反物质不对称性有关，以及我们为什么会在这里
莉亚·梅明加
因此，Merminga 希望 PIP-II 支持的中微子研究能够阐明这个大问题。 “我希望看到 DUNE 尽快找到中微子振荡和 C-P 破坏的明确答案，”她说，“因为它与物质-反物质不对称性有关，以及我们为什么会在这里。”
Merminga 也对相关技术感到兴奋，例如超导射频 (SRF) 技术——费米实验室在该技术领域处于世界领先地位——她很想看看该研究所能在多大程度上突破极限。 SRF 通过避免通常通过加速器壁中的电流阻力而发生的能量损失来提高加速器性能。 PIP-II 的结构将由超导铌制成并冷却至 2 K，以利用这一特性。
现在她是整个 Fermilab 的主管，而不是专门的 PIP-II 主管，Merminga 不会像以前那样密切参与其中，但她打算跟上它的进度并对这个项目保持热情. “当它完成后，它将被我之后的几代人再使用 50 年，”她说。 “为具有持久价值的事物做出贡献是很强大的。”
尖兵
虽然科学知识一直在进步，但它周围的世界也在进步。 也许费米实验室首次由女性领导这一事实证明了这些变化。 就个人而言，Merminga 并不认为她的性别一直是她职业生涯的障碍，她强调技术能力的力量。
“当我是房间里唯一的女性时，”她解释道，“如果我给出了正确的答案或有正确的见解，他们就会停止将我视为女性，而是专注于我的贡献。 这就是我在职业生涯中处理这个问题的方式。 要非常擅长你所做的事情，他们迟早会听你的。” 尽管如此，她认为女性在物理学中的代表性不足需要改变，并补充说，当团队有更多不同的观点可供借鉴时，他们会更有影响力和效率。
Merminga 将她的大部分自信归功于参加过一所女子学校，并指出男孩有时会更加自信。 “在我 18 岁之前，我处于一个有点受到保护的环境中，”她说。 “这帮助我建立了对自己的信心。 当我上大学时，只有 10% 的学生是女性，但那时我已经建立了足够的信心，认为这并不重要。”
因此，梅明加认为，仅限女孩参加的物理课程可以帮助女孩感到更有能力学习这门学科。 但她说，我们需要一个多管齐下的解决方案，同时解决人们在整个职业生涯中面临的实际问题。 例如，费米实验室提供现场日托服务，使父母能够更轻松地专注于他们的工作。
另一个主要因素当然是提高女性在该主题中的知名度。 Merminga 指出这对她很有帮助，因为她在学校时受到了她的女物理老师的启发，后来又受到了 Tevatron 建造的首席物理学家 Helen Edwards 的启发。 “看到一个人在行动是非常强大的，”她说。
幸运的是，近年来这种情况得到了进一步改善。 自 2016 年起，实验粒子物理学家 法比奥拉·贾诺蒂 曾担任欧洲核子研究中心总干事，也是第一位担任该职位的女性。 随着 Merminga 在费米实验室的掌舵，物理学界两个最引人注目的工作现在都被女性占据了。 因此，尽管仍有工作要做，但这感觉像是一个重要的里程碑。
制定未来
尽管 Merminga 之前曾领导过重大项目和计划，但指导费米实验室这样的大型研究所对她来说是一个新的挑战，因为更大的规模意味着增加了复杂性。 但她认为，领导和管理大型科学实体的基本原则保持不变。
“有一个清晰的愿景很重要，”她说，“并且能够将它清晰地传达给每一位员工； 制定实现这一愿景的计划； 并让我自己和其他所有人都有责任兑现它。”
为 LHC 后的未来做准备
那么 Merminga 对费米实验室的愿景是什么？ 这是她还在制定的东西，刚刚接手，她热衷于考虑很多观点。 她在四月份采取的第一批行动之一是开始“聆听之旅”，听取实验室员工和费米实验室用户社区的意见。 虽然具体细节仍在制定中，但她描述了她对费米实验室的雄心壮志是“在粒子物理学和加速器科学、技术和创新方面引领世界，并以多元化和世界级的劳动力为基础； 通过卓越而稳健的运营和业务系统； 通过与我们的使命相结合的可持续校园战略； 并通过持久和有利的区域、国家和国际伙伴关系。”
回顾她的职业生涯，她说她对成为她最初从事加速器科学的研究所所长有很多感受。 “我会用两个词来总结：深深的感激，”她说。 “作为一名研究生，我很荣幸来到这里，与一些世界上最优秀的物理学家以及当时存在的最先进的对撞机一起做实验。 一个人能有多幸运？ 希腊诗人康斯坦丁·卡瓦菲（Constantine Cavafy）的诗“伊萨卡”浮现在脑海。 他写道：“伊萨卡给了你奇妙的旅程。”也许这激发了她作为主任使命的更个人化的一面，因为她强调她现在想给其他年轻科学家类似的机会。 除了向前支付，她还想纪念前几代物理学家和费米实验室前任主任的遗产。
我感到责任和感激，并对我们可以继续这条轨迹感到非常乐观
莉亚·梅明加
回想起来，其中一位前导演莱昂·莱德曼（Leon Lederman）出现在默明加叔叔的照片背景中似乎是偶然的。 “我们站在巨人的肩膀上，”她说。 “我觉得有很大的责任延续费米实验室的传统，这个伟大的机构因创新和突破性发现而在世界范围内得到认可。 我感到责任和感激，并对我们可以继续这一轨迹感到非常乐观。”
