中華物理學家丁肇中尋找宇宙新物質 (2005-02-05)
發(fā)布時間:2007-12-04
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來源:北京日報
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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驗正在歐洲核子研究中心進行,主持人是華裔諾貝爾物理學獎獲得者丁肇中,他正領導著來自美、法、德、中等14個國家43所一流大學和科研院所的581名物理學家,在日內瓦建造的世界上能量最大的正負電子對撞機上,探索宇宙中的新物質、反物質?p> 丁肇中的研究方向是高能實驗粒子物理學。1956年20歲時,他到美國上大學學習數(shù)學和物理學,1966年就獨立進行測量電子半徑的實驗。這項實驗曾由美國麻省理工學院和哈佛大學的物理學家在當時最大的加速器上做過,實驗結果是電子有半徑。丁肇中卻以他的實驗證明,電子的半徑確實小到不可測量,電子是沒有半徑的。30歲的丁肇中的物理實驗從此引人注目。
當時已知的基本粒子都歸結為3種夸克組成,丁肇中就問:還有沒有第4種夸克?他開始用實驗尋找新的粒子。實驗難度有多大?“猶如下雨的時候,每秒中約有100億個雨滴,其中一個雨滴是藍色的??這就是我們要找的新粒子”。丁肇中打著比喻。這個實驗曾被所有的實驗室拒絕了。丁肇中最終爭取到在美國布爾凱文國家實驗室用AJS做實驗,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??長壽之因是由新的粒子組成的”。J粒子的發(fā)現(xiàn)在世界物理學界掀起軒然大波,對于半個世紀以來物理學家努力尋找的自然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,用中文進行演講??這是有史以來第一次。按照規(guī)則,獲獎者可以用自己國家的母語。雖然是在美國出生,又已是美國國家科學院院士,丁肇中卻說:出生3個月,身為留學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家重視科學實驗工作,為科學事業(yè)而獻身。當時的中國剛剛經(jīng)歷了“文革”浩劫,正準備迎接科學的春天,丁肇中在1977年訪問北京,就向鄧小平建議,希望中國科學院派物理科學工作者參加他正在德國漢堡進行的大型實驗。從此,先后有百余名中國物理學者和研究生到丁肇中領導的實驗組工作和學習。1979年丁肇中領導的實驗室在漢堡的實驗中,又證明了膠子現(xiàn)象的存在,再次轟動了國際高能物理學界。從80年代起,丁肇中開始尋找宇宙反物質。這是國際空間站上惟一的物理科學實驗。至今,丁肇中都為此奔忙著。