2021年4月22日，中国科学院理论物理研究所研究员、博士生导师，中国科学院院士，著名理论粒子物理学家张肇西作客“岳麓讲坛·创新与创业论坛”总第789期，带来了题为“粒子物理发展大势及超级Z-工厂的物理”的精彩讲座。讲座由我校刘全慧教授主持。

张肇西院士表示，粒子物理是探索微观世界的前沿学科。他向同学们详细介绍了粒子物理标准模型，包括其中的三代夸克和三代轻子，三种规范相互作用及相互作用间产生的媒介粒子，分别是电磁相互作用（光子）、弱相互作用（W与Z玻色子）和强相互作用（胶子）。其中，在介绍三种规范作用时，张肇西院士特别提到了电弱破缺机制——Higgs机制，Higgs机制能够使基本粒子弱玻色子获得质量。同时，他还介绍了量子色动力学QCD理论中的SU（3）规范场和“色禁闭”机制。尽管粒子物理标准模型已经取得了很大成功，但目前仍具有一些问题：标准模型内对Higgs粒子和顶夸克还了解甚少，以及存在非微扰QCD和色禁闭问题；标准模型外存在着“新物理”，如中微子振荡表明中微子有质量等发现与标准模型不符。因此，张肇西院士表示标准模型并不是最终理论，还需要进一步发展。

随后，张肇西院士谈到了粒子物理的发展大势：一是粒子宇宙学，即回答宇宙“暗物质”和“暗能量”方面的问题；二是非加速器和高能对撞机物理。高能对撞机是产生和测量高能粒子的实验仪器，对发现标准模型外的新粒子探索具有重要意义。目前，世界上已建的高能粒子对撞机有K介子工厂、τ-C工厂、B-工厂、Z-工厂等，考虑建造超级τ-C工厂、超级Z-工厂。张肇西院士着重向同学们介绍了超级Z-工厂，表示超级Z-工厂有很多优势，包括无技术瓶颈，经过精确测量有希望发现超出标准模型的偏差，在τ轻子物理、重味物理、双重味物理等实验上有着任何高能装置都不能比的优势。最后，张肇西院士指出，为满足粒子物理的发展需要，世界上至少需要一台能长时间运行的超级Z-工厂。

互动环节中，张肇西院士针对“宇称不守恒定律”“夸克是否为实体”等相关物理问题与大家展开了进一步的探讨，并谈到了学习基础课程与做科研之间的关系，表示做科研需要将所学的知识融会贯通，因此平时必须打牢基础。张肇西院士的报告分享与问题解答令在场观众深受启发，最终讲座在热烈的掌声中圆满结束。