中華物理學(xué)家丁肇中尋找宇宙新物質(zhì) (2005-02-05)
發(fā)布時間:2007-12-04
作者:
來源:北京日報
瀏覽:1363
2005年世界物理年活動日前在歐洲啟動。目前世界上最大的高能物理實(shí)驗正在歐洲核子研究中心進(jìn)行,主持人是華裔諾貝爾物理學(xué)獎獲得者丁肇中,他正領(lǐng)導(dǎo)著來自美、法、德、中等14個國家43所一流大學(xué)和科研院所的581名物理學(xué)家,在日內(nèi)瓦建造的世界上能量最大的正負(fù)電子對撞機(jī)上,探索宇宙中的新物質(zhì)、反物質(zhì)?p> 丁肇中的研究方向是高能實(shí)驗粒子物理學(xué)。1956年20歲時,他到美國上大學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和物理學(xué),1966年就獨(dú)立進(jìn)行測量電子半徑的實(shí)驗。這項實(shí)驗曾由美國麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)的物理學(xué)家在當(dāng)時最大的加速器上做過,實(shí)驗結(jié)果是電子有半徑。丁肇中卻以他的實(shí)驗證明,電子的半徑確實(shí)小到不可測量,電子是沒有半徑的。30歲的丁肇中的物理實(shí)驗從此引人注目。
當(dāng)時已知的基本粒子都?xì)w結(jié)為3種夸克組成,丁肇中就問:還有沒有第4種夸克?他開始用實(shí)驗尋找新的粒子。實(shí)驗難度有多大?“猶如下雨的時候,每秒中約有100億個雨滴,其中一個雨滴是藍(lán)色的??這就是我們要找的新粒子”。丁肇中打著比喻。這個實(shí)驗曾被所有的實(shí)驗室拒絕了。丁肇中最終爭取到在美國布爾凱文國家實(shí)驗室用AJS做實(shí)驗,1974年捕捉到了一個全新的粒子,他以與“丁”字相似的英文字母J來命名,J粒子的質(zhì)量比其它所有粒子重3倍,壽命則長1000倍。丁肇中又打了一個比喻:“就像人們突然發(fā)現(xiàn)一個村子里的人竟活到了1000歲,這些人具有特殊的性質(zhì)??長壽之因是由新的粒子組成的”。J粒子的發(fā)現(xiàn)在世界物理學(xué)界掀起軒然大波,對于半個世紀(jì)以來物理學(xué)家努力尋找的自然4種力的作用,具有重大意義。1976年,諾貝爾物理學(xué)獎授予了丁肇中。
丁肇中在斯德哥爾摩諾貝爾獎的頒獎大廳中,用中文進(jìn)行演講??這是有史以來第一次。按照規(guī)則,獲獎?wù)呖梢杂米约簢业哪刚Z。雖然是在美國出生,又已是美國國家科學(xué)院院士,丁肇中卻說:出生3個月,身為留學(xué)生的父母就帶我回到了中國。他在演講中寄語中國的青年科學(xué)家重視科學(xué)實(shí)驗工作,為科學(xué)事業(yè)而獻(xiàn)身。當(dāng)時的中國剛剛經(jīng)歷了“文革”浩劫,正準(zhǔn)備迎接科學(xué)的春天,丁肇中在1977年訪問北京,就向鄧小平建議,希望中國科學(xué)院派物理科學(xué)工作者參加他正在德國漢堡進(jìn)行的大型實(shí)驗。從此,先后有百余名中國物理學(xué)者和研究生到丁肇中領(lǐng)導(dǎo)的實(shí)驗組工作和學(xué)習(xí)。1979年丁肇中領(lǐng)導(dǎo)的實(shí)驗室在漢堡的實(shí)驗中,又證明了膠子現(xiàn)象的存在,再次轟動了國際高能物理學(xué)界。從80年代起,丁肇中開始尋找宇宙反物質(zhì)。這是國際空間站上惟一的物理科學(xué)實(shí)驗。至今,丁肇中都為此奔忙著。