丁肇中:在100亿滴雨里认出那颗红色的
关键词:他从每秒100亿滴雨中认出一颗红色的雨滴,找到J粒子,又把7.5吨的磁谱仪送上太空寻找暗物质

丁肇中,男,1936年1月生于美国密歇根州安阿伯,祖籍山东日照,实验物理学家,美国麻省理工学院教授。他1959年获密歇根大学物理学和数学学士学位,1962年获该校物理学博士学位,1967年起任教麻省理工学院,1977年起任该校托马斯·达德利·卡伯特讲座教授,1994年当选中国科学院首批外籍院士。他现为阿尔法磁谱仪实验首席科学家、山东高等技术研究院名誉院长。
1974年秋天,美国布鲁克海文国家实验室的质子加速器旁,一个实验组正在从海量信号里辨认一种前所未见的粒子。领头的物理学家后来说,这件事的难度,无异于一座城市下雨时,要在每秒钟落下的100亿个雨滴中,找到一个与众不同的红色雨滴。这一年11月,他们找到了。这种新粒子的质量约为质子质量的3倍,寿命却比同类粒子长得多,当时的任何理论都放不进去。丁肇中把它命名为J粒子,因为字母J和他的姓氏丁字形相近。
几乎在同一时间,斯坦福直线加速器中心的里克特团队也测到了同一种粒子,取名希腊字母ψ。两个结果先后送到《物理评论快报》,12月2日登在同一期上。物理学界后来把这几个月称作11月革命:J粒子的存在意味着除了已知的3种夸克,还有第4种夸克。1976年,丁肇中与里克特因此共同获得诺贝尔物理学奖。
1976年12月10日,斯德哥尔摩。按照惯例,获奖者要用本国语言发表讲演,丁肇中却向瑞典皇家科学院提出,先用中文讲,再用英文复述。他在授奖晚宴的致辞中说,自己是旧中国长大的,想借这个机会向发展中国家的青年强调实验工作的重要性。他还引用了劳心者治人,劳力者治于人的古话,说这种思想让许多学生倾向于理论而回避实验,但自然科学理论不能离开实验的基础,特别是物理学,更是从实验中产生的。
这番话有他自己的经历作底。丁肇中童年赶上战乱,随父母从山东一路迁往重庆,12岁以前没有受过正规教育,功课主要靠任大学教授的父母在家教。1956年,他带着100美元独自到美国,在密歇根大学6年里拿到学士、硕士和博士学位。他起初想学理论物理,听了理论物理学家乌伦贝克一番话后转向实验。他后来总结自己的一条原则:不要盲从专家的结论。
拿了诺贝尔奖之后,他的实验一个接一个。1979年,他领导的马克·杰实验组发现三喷注现象,为胶子的存在提供了实验依据;1982年起,他在欧洲核子研究中心领导L3实验,确定宇宙中中微子只有三代。1977年访华时,他向邓小平建议中国科学院派物理学家参加他在汉堡的实验组。1978年春,中国首批10位物理学家抵达汉堡,此后陆续有上百名中国学者在他领导的实验组工作。《纽约时报》1979年在头版报道发现胶子时特别提到,27名中国科学家参加了这次实验。
1994年,58岁的丁肇中决定做一件多数人认为不可能的事:把一台大型磁谱仪送上太空,在宇宙射线中寻找反物质和暗物质。这台仪器后来定名阿尔法磁谱仪,重约7.5吨,参与合作的科学家来自16个国家和地区的56个科研机构。项目的磁铁由中国科研机构参与研制。2011年5月16日,磁谱仪随美国奋进号航天飞机升空,5月19日被安装到国际空间站上,当天就开始回传数据。
安装后的头18个月,它分析了250亿个初级宇宙线事例。到2026年6月,实验组发表最新一批结果时,这台仪器已在轨道上运行超过13年,累计收集宇宙线事例以千亿计。丁肇中如今仍每天到日内瓦欧洲核子研究中心的办公室看数据。他的祖籍山东日照建起一座以磁谱仪为造型的科技馆,他把全球唯一的全尺寸磁谱仪模型送回故乡,他的原话是,要让日照的年轻人了解科学是怎么回事,把日照变成一个先进的科学城市。(香港府右新闻·《时代风云》栏目组)