丁肇中

這表明兩個(gè)事情：第一，拿諾貝爾獎(jiǎng)是非常容易的；第二，一個(gè)天才和一個(gè)神經(jīng)不正常的人的距離是很小的。

1964年，在哈佛和康奈爾大學(xué)進(jìn)行的一個(gè)實(shí)驗(yàn)表明，電子的半徑在10－13至10－14厘米左右，這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論預(yù)言不符。

1948年所作出的理論預(yù)言認(rèn)為，電子是沒(méi)有半徑的。我當(dāng)時(shí)剛剛獲得博士學(xué)位，認(rèn)為應(yīng)該重復(fù)一下這個(gè)實(shí)驗(yàn)?？墒窃诿绹?guó)，所有的人都認(rèn)為這是第一流的專家所做的實(shí)驗(yàn)，不必來(lái)重復(fù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)。所以，直到1965年，我到了現(xiàn)在德國(guó)的同步加速器實(shí)驗(yàn)室，才有機(jī)會(huì)來(lái)重復(fù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)。

1966年，我們用不同的方法做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)電子的半徑確實(shí)小得無(wú)法測(cè)量。我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論的預(yù)言是完全符合的。完全的符合就表示電子沒(méi)有半徑。

所以，我向年輕的科學(xué)家要講的第一個(gè)體會(huì)，就是不要盲從專家的結(jié)論。

20世紀(jì)70年代，人們已經(jīng)知道所有的基本粒子是由三種夸克來(lái)組成的。我的問(wèn)題是，為什么只有三種夸克？為了尋找新夸克，我決定建造一個(gè)高靈敏度的探測(cè)器。這個(gè)實(shí)驗(yàn)比較困難，同時(shí)所有的人都認(rèn)為只有三種夸克，因?yàn)槿N夸克可以解釋所有的現(xiàn)象，所以這個(gè)實(shí)驗(yàn)在費(fèi)米國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和西歐核子中心被拒絕了，所有的加速器都不愿意做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為是不可能的。

終于在1972年到1974年之間，我們?cè)诓剪斂撕Ｎ膰?guó)家實(shí)驗(yàn)室用一個(gè)比較低能的加速器來(lái)做這個(gè)實(shí)驗(yàn)。當(dāng)我們完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)了一種新的夸克。這就表示，以前說(shuō)只有三種夸克的觀念是錯(cuò)的，有第四種夸克。有了第四種，那可能就有第五種、第六種，把以往的觀念改變了。

所以，我的第二個(gè)體會(huì)是：對(duì)自己應(yīng)該有信心，做你自己認(rèn)為是正確的事情。

我們現(xiàn)在已經(jīng)知道，所有的粒子都有反粒子。反物質(zhì)的存在是1927年由英國(guó)科學(xué)家狄拉克提出來(lái)的。他注意到，在相對(duì)論和量子力學(xué)中，質(zhì)量都是成平方的。質(zhì)量成平方，就可以表示成(質(zhì)量)×(質(zhì)量)，也可以表示為(－質(zhì)量)×(－質(zhì)量)。所以狄拉克就問(wèn)：負(fù)質(zhì)量有什么意義？從這兒就推測(cè)到反物質(zhì)理論。

這表明兩個(gè)事情：第一，拿諾貝爾獎(jiǎng)是非常容易的；第二，一個(gè)天才和一個(gè)神經(jīng)不正常的人的距離是很小的。

現(xiàn)在，我們?cè)谧鲆粋€(gè)在國(guó)際太空站上找反物質(zhì)宇宙線和暗物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了很多想象不到的現(xiàn)象。第一個(gè)不能想象的結(jié)果是發(fā)現(xiàn)在赤道上面，正電子數(shù)目比負(fù)電子數(shù)目多4倍。第二個(gè)比較難以解釋的，就是在赤道上空有離地面400公里、長(zhǎng)4200公里、厚10公里、能量達(dá)40億電子伏特級(jí)的質(zhì)子環(huán)，進(jìn)去和出來(lái)的質(zhì)子是一樣多。

我有一個(gè)“理論”，絕對(duì)正確，可以告訴大家。在加速器實(shí)驗(yàn)的發(fā)展史上，過(guò)去50年里面，盡管我們?yōu)榱双@得經(jīng)費(fèi)，要寫(xiě)一個(gè)申請(qǐng)報(bào)告書(shū)，設(shè)定一個(gè)目標(biāo)，說(shuō)服政府的人投錢做加速器實(shí)驗(yàn)，可是往往實(shí)際的發(fā)現(xiàn)跟原來(lái)的目標(biāo)根本沒(méi)有關(guān)系。

我已經(jīng)花費(fèi)了很多時(shí)間，解釋我最新的實(shí)驗(yàn)怎么重要，可以找暗物質(zhì)、找反物質(zhì)。但是，根據(jù)以前的經(jīng)驗(yàn)，要是有發(fā)現(xiàn)的話，跟我剛才所說(shuō)的目標(biāo)可能一點(diǎn)關(guān)系也沒(méi)有。原因是，這是一個(gè)到太空中的質(zhì)譜儀，是在探測(cè)一個(gè)全新的領(lǐng)域。

所以我的第四個(gè)體會(huì)就是：要實(shí)現(xiàn)你的目標(biāo)的話，最重要的是要有好奇心，對(duì)自己所做的事情有興趣，不能因?yàn)閯e人反對(duì)你就停止。而且，你對(duì)意外的現(xiàn)象要有充分的準(zhǔn)備。

作者簡(jiǎn)介

丁肇中(1936－)，華裔美國(guó)人，美國(guó)實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家?，F(xiàn)任美國(guó)麻省理工學(xué)院教授，曾獲得1976年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。他曾發(fā)現(xiàn)一種新的基本粒子，并以和自己中文姓氏“丁”類似的英文字母“J”將那種新粒子命名為“J粒子”。

心香一瓣

作為世界著名的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家，丁肇中先生在本文中暢談了自己獲得科學(xué)發(fā)現(xiàn)的四點(diǎn)體會(huì)：不盲從，有信心，善思考，保持好奇心和毅力。

孟子說(shuō)：“學(xué)問(wèn)之道無(wú)他，求其放心而已?！毙娜粼?，則世上無(wú)難事。作為一個(gè)科學(xué)家，最重要的精神就是不斷探尋、追求真理和未知世界。

科學(xué)發(fā)現(xiàn)之路無(wú)捷徑，隱藏的瑰寶總是垂青那些無(wú)畏與堅(jiān)持的求索者。打破常規(guī)，追隨自己內(nèi)心的呼喚，才能攀登上科學(xué)探索的高峰。