我所经历的２０世纪的实验物理学

６月１８日下午，诺贝尔物理学奖获得者，美籍华人丁肇中先生在办公楼礼堂为我校学生作了名为“我所经历的２０世纪的实验物理学”的报告会，介绍了他的主要实验成果和科研的一些经验，给同学们留下了深刻的印象。

丁肇中教授主要从事高能实验物理、基本粒子物理、量子电动力学、γ 辐射与物质的相互作用等方面的研究。他最杰出的贡献是在１９７４年，与里希特各自独立地发现了J/ψ粒子。为此，他们共同获得了１９７６年诺贝尔物理学奖。

１９７２年夏，丁肇中教授的实验小组利用美国布鲁克海文国家实验室的质子加速器寻找质量在１．５×１０９eV～５．５×１０９eV之间的长寿命中性粒子。１９７４年，他们发现了一个质量约为质子质量３倍（能量为３．１×１０９eV）的长寿命中性粒子。在公开发表这个发现时，丁教授把这个新粒子取名为J粒子，“J”和汉字“丁”字形相近，寓意是中国人发现的粒子。与此同时，美国人里希特也发现了这种粒子，并取名为ψ粒子。后来人们就把这种粒子称为 J/ψ粒子。J/ψ 粒子具有奇特的性质，其寿命值比预料值大５０００倍。这表明它有新的内部结构，不能用当时已知的３种味夸克来解释，而需要引进第四种夸克即粲夸克来解释。J/ψ粒子的发现大大推动了粒子物理学的发展。

丁教授还介绍了他最近的实验项目──阿尔法磁谱仪，用来放置在宇宙空间站上，探测暗物质和反物质的情况。自１９２８年英国物理学家狄拉克（Paul.A.M.Dirac）提出反物质的概念以后，反物质长久以来一直被十分关注，反物质的“反”，不仅代表电荷相反，最重要的是物质与反物质相遇可以产生大量的光和热，例如将中子和反中子放在一起，即可以产生大量的光和能量。我们还知道，有百分之九十的宇宙是观察不到的，也就是说暗物质占宇宙空间的百分之九十。那么暗物质是什么呢？它的存在到底有什么意义？科学界的人士众说纷纭，质谱仪通过精确测量太空中的能量分布，有可能通过实验的手段，对这一富有挑战性的重大疑难问题做出一个合理的解释。不管此次大型太空科学实验研究的结果如何，科学界都寄予了很大期望，因为这毕竟是人类探索宇宙奥秘的一次重要努力。而在人类物理科学的进展中，丁教授将有可能成为改写科学研究计划的人物。

报告当中，丁教授多次提起对中国科学家大力支持的感谢，其中包括路甬祥、宋健、严东生、周兴召等著名院士；关于对国际合作的体会，丁教授谈到，各国科学家聚集在一起要有共同的目标和兴趣，才能够具有凝聚力去完成高度严谨的合作项目；要有重要的题目，才能引起参加者的高度重视；要有对科学和人类高度的责任心和使命感，才能最大程度地发挥为科学忘我工作的献身精神。对于在实验当中贡献大的国家要有优先权，使他在国际上得到公认。

最后，丁教授谈到，前沿科学的门一旦打开，一切都是发现于未知，你不知道你会得到什么，但是，我们相信，恒久而坚定的探索必然会给人类带来生命与未来的回报。