《應有格物致知精神》教案2
1963年,丁肇中以博士和福特基金會會員的身份,前往設在瑞士日內瓦的歐洲核子研究中心工作,在柯可尼的指導下用質子同步加速器進行研究。柯可尼對實驗工作的嚴格與耐心對丁肇中產生了直接的影響。在這段日子以及后來再到日內瓦工作期間,丁肇中的典型生活情況是:一早起來在自取食堂里吃早飯,然后一整天留在實驗室里,直到夜里離開實驗室,驅車十分鐘回到他的公寓房間睡覺。每隔兩個星期,他坐飛機回到美國麻省萊克新頓自己的家里看望妻子凱·路易絲·庫恩和兩個女兒。1964年,丁肇中離開日內瓦回到美國哥倫比亞大學執教,直到1969年。在那里他和斯坦伯格、希瓦茲、吳健雄和李政道等在內的第一流物理學家工作。這個時期,丁肇中發現了“抗氫同位素”,使他初露頭角。美國各大報刊都以顯著位置報道了這項發現。在哥倫比亞大學的這些年里,他開始對“電子和正電子對”的生成發生了興趣。這時丁肇中又接受美國麻省理工學院之聘,主持該學院的布魯克海汶實驗室,他負責的研究小組分別在美國布魯克海汶實驗室、瑞士歐洲核予研究中心和德國漢堡電子回旋加速器實驗室三處進行類光子粒子的衰變探索,并且尋找衰變成電子對和ll介子對的新粒子。這一研究夜以繼日地整整進行了五年。
1971年,丁攆中帶領它的研究小組回到美國,開始在布魯克海汶國家實驗室進行試驗。經過將近三年的鍥而不舍的努力,終于在1974年8月次覺察到一種新粒手存在的跡象,其量量約為質子的三倍。由于丁肇中的小心謹慎,他們當時沒有公布這一發現1974年11月10日,丁肇中到美海岸出席斯坦福大學的一次會議時,得知該校加速器實驗室的里希特小組也剛好獨立地發現了同一現象,并已將新粒子命名為中粒子,于是丁肇中立即通知他的助手發表他們的發現,并將新粒子命名為j粒子。
j/a粒子的發現,很快得到了全世界的承認。這一發現在物理學上的重大意義是:他提供了一個有力的證據,證明明存在著第四種夸克,即“粲”夸克。從夸克模型看,j/a中粒于是由粲夸克和反粲夸克組成的強子。以前,人們認為所有已知強子都可由三種夸克:上夸克,下夸克,奇異夸克以及它們的反粒子以各種形式組成。丁肇中和里希特發現j/a中粒子的卓越成就支持了當今的弱相互作用理論,他們兩人分獲1976年的諾貝爾物理學獎金。1979年,在德國漢堡,丁肇中領導他的小組又找到了膠子,這是量子色動力學理論的一種重要證明,為統一強相互作用奠定了基礎。
丁肇中已成為當代第一流的實驗物理學家。他主持的德國漢堡電子回旋加速器研究小組,首先接納了第一批中國科學院高能物理研究所的物理學家去西方工作。他每次到中國講課,聽眾都是致以千計。他大部分時間是在漢堡工作,同時又擔任美國麻省理工學院的物理學教授。他說:“在漢堡,我的生活就是工作,工作,再工作。對于我的小組,我盡量挑選那些也喜歡刻苦工作的人。”他不抽煙,不喝酒,不玩,也不看小說。當丁肇中還沒有從事粒子物理學研究的時候,他偏愛科學史。他把法拉第看作是一個著名的歷史人物,敬佩法拉第取得的科學成就及其所走過的艱難曲折的道路,立志做第二個法拉第。