丁肇中 — 著名物理學家

1974年11月12日,在美國太平洋東岸,世界著名物理學家丁肇中領導的實驗小組率先發現了轟動國際物理學界的新粒子,當要為新粒子取名時,丁肇中立即決定稱它為「J」粒子,因為這個英文字母恰好同中文的「丁」字極為相似,能體現中華民族的存在。「J」粒子的發現.轟動了沉寂十多年的高能物理學界,它是基本粒子科學的重大突破,為人類開拓了宇宙未知的領域,並使基本粒子物理邁進了一個新的境界。這是近數十年來高能物理學的最重大的發現,國際科技界稱讚丁肇中是現代最具有實驗能力.最善於觀察現象的實驗物理學家。

1976年12月10日,在瑞典首都斯德哥爾摩舉行諾貝爾獲獎者頒獎大會,頒獎典禮在市政廳舉行。這座建於1923年的紅磚建築物,正好靠近港口航道的岸上,由於它高聳而又別緻,很自然便成為斯德哥爾摩市的標誌。大廳莊嚴堂皇,主席臺放置著諾貝爾的半身像,右邊坐著國王古斯塔夫和他新婚不久的皇后、皇族及諾貝爾家庭的後裔等,左邊坐著的是當年獲獎的科學家和著名人士。在獲獎者行列中,丁肇中一頭黑髮,身材魁梧,年僅四十,當輪到他致謝詞時,這位風度翩翩的學者從容地走上講臺,從衣袋里取出一張稿子.用漢語開始發表演講,他明明知道臺上臺下幾乎沒有人能聽懂漢語·但他堅持這樣做,因為他認為在這種場合下,作為中華民族的炎黃子孫,讓全世界聽到來自文明古國的聲音是不可剝奪的權利,聽眾們並沒有因為聽不懂漢語而不滿,恰怡相反,大家全神貫注地聽管,而且對這位傑出的中年物理學家更增添了敬意。丁肇中這樣做並非是獨出心裁,而是經過深思熟慮,並為此做出一番努力,在開會之前,他曾仔細翻閱以往有關諾貝爾獎金的有關資料,在眾多獲獎者的答詞中,竟沒有一份是用中文寫成的,這使他心情久久不能平靜,丁肇中決定用中文寫他的答詞,但這一舉動受到來自多方面的非議。美國有關部門官員對他說你已加入美國籍,成為美國公民,用英文書寫答詞是理所應當的,而丁肇中卻說諾貝爾獎金授獎大會是在瑞典而不是在美國,因此,用什麼文字書寫是我的自由。後來,負責頒發諾貝爾獎的有關人員又說,沒有中文打字機,不能列印分發答詞,而丁肇中聽後說沒打字機好辦,我可以用手寫,請你代為影印。經過一番週折,丁肇中用中文書寫的答詞終於載入諾貝爾獎的光榮史冊。這份洗煉、獨特的答詞向全世界宣布,使用象形文字的炎黃子孫並不是個低能的民族,而丁肇中已是第三個獲得這項殊榮的中國血統的科學家了。

丁肇中於1936年2月4日出生在美國的安·亞柏爾大學的醫院裡。他的祖籍是我國山東省日照縣,父親丁觀海教授是一位知名的土木工程學家,母親王雋英是一位大學教師。30年代中期,丁觀海在美國學成後,立志歸國振興祖國的科學事業,然而當他攜妻帶子回到祖國時,迎接他的不是優厚的薪金,舒適的環境,而是戰火硝煙,飢餓貧困。日本帝國主義大舉侵華,祖國遭蹂躪,人民受苦難,只有幾個月的丁肇中便隨同父母一道開始了顛沛流離的生活,先後到過江蘇的南京、安徽的合肥、四川的重慶等地,抗戰勝利後,又先後到天津、青島,最後在1948年定居臺灣,丁肇中從襁褓中隨母親歸國到1948年十幾年的時間,跑遍了半個中國,到處流浪的生活,使丁肇中的學習時而中斷,很不穩定。

在臺灣丁肇中開始接受正規的教育,先後入臺中市豐原中學、臺北的成功中學和建國中學讀書,高中畢業時,以數學、化學各百分,物理97分的成績被保送進入臺南的成功大學機械工程系攻讀,然而丁肇中並不安心學機械工程,物理學的廣闊天地令他心馳神往,他讀了不少有關科學家生平事蹟的書,法拉第的艱苦奮鬥精神更是激勵著他,他決心把自己的一生獻給物理學。他又一次把自己轉學的想法告訴了父親,父親望著長大成人的丁肇中,又驚又喜,驚的是他對物理學的追求竟這樣熾熱,簡直到了「入魔」的地步,喜的是兒子經過一番磨練,已經找到一把打開人生大門的鑰匙,父親深知機械工程學好學壞都有飯吃,而學物理卻需要上乘的功夫,這樣才能在世界各國優秀人才躋身的行列中大顯身手,他問兒子是否有能力躋身物理學界?而兒子的回答是堅定而自信的:「事在人為,只要我埋頭努力,我想我是會的。」他的母親鼓勵他說:「你要記住這一點,不管你學哪一行,你一定要成為那一行的佼佼者」。在父母的大力支持下,他準備轉校的入學考試。

就在這時,從大洋彼岸飛來了一位布朗教授,他是美國密執安大學工學院院長,丁觀海的師友,老友相見,敘談舊情,當布朗教授看到風華正茂,聰明好學的丁肇中時,喜愛之情溢於言表,丁肇中的母親趁機提起丁肇中去美國讀書一事,布朗教授滿口答應,並主動提供住宿條件。1956年,丁肇中懷著激動的心情告別了父老鄉親,踏上了東渡的船隻,來到美國。

在美國,丁肇中幾經週折終於進入理學院學習,從此與物理學結下了不解之緣,經過艱苦的努力,頑強的拚搏,在六年內他完成了大學物理學課程並獲得了碩士和博士學位。大學畢業後,先後在美國和歐洲一些大學和研究院從事科研。1963年在哥倫比亞大學的尼文斯實驗室工作鑽研兩年後,發現了重氫分離子,第一次獲得自己的實驗成果。1965年,他參加了哥倫比亞大學首席物理實驗家李昂黎德曼的實驗組,發現了抗氫同位素,證實了量子電動力學,在物理學界嶄露頭角,這件事對他日後從事實驗工作有很大影響,當時有人預言說,十年之後丁肇中將獲得諾貝爾獎。

此後,丁肇中應聘在麻省理工學院工作,主持一個物理實驗小組,進行尋求新的基本粒子的實驗。他曾用一個生動的比喻來說明這項實驗的複雜性,他說:「在雨季的時候,一個像波士頓這樣的城市,也許在一秒鐘內會降落千百萬個雨滴。如果其中的一滴有著不同的顏色,我們必須找出那一滴雨。」

為了發現新粒子,丁肇中協同其他研究人員設計了三個大規模的實驗室:漢堡的同步加速器研究所、紐約布魯克文研究所和日內瓦歐洲核子研究中心,並不辭辛苦地往來於歐美之間。1972年,丁肇中前往他的工作重心布魯克文實驗室,尋找新粒子,經常是一進實驗室就是十幾個小時,連他唯一的嗜好進中國餐館也取消了,可是兩年過去了,一無所獲,直到1974年實驗仍在繼續,春末夏初,實驗進入關鍵時刻,高能加速器中質子相撞,分分秒秒都牽動著他和同事們的心,當他們把粒子質量的方位降至30—40億電子伏這個範圍內時,一個新粒子突然出現了,它以極長的壽命分離出正負電子,丁肇中此時興奮極了,然而為了慎重起見,他並沒有馬上宣布這一新發現,又經過兩個月的無數次實驗,反複核實,最後證明確鑿無誤,才於1974年11月向全世界宣布了這一偉大發現。然而科學實驗有許多趣聞,在丁肇中捕捉到瞬息萬變的新粒子時,在大洋西岸美國物理學家希特也發現了這種新粒子,1976年,丁教授和希特教授同時獲得了諾貝爾物理學獎。

丁肇中在榮譽面前並未止步,而是更加勤奮地攀登新的科學高峰。探求著物理的「根源」尋找新粒子。1979年,丁教授領導的研究小組發現了膠子,這是量子色動理論的一個重要證明。1985年,他在日內瓦主持一個碩大無比的實驗場,他要模擬天地初開時那一刹那:宇宙爆炸,星際間佈滿熾熱星塵,研究那一刻的物質結構變化和物質間的相互作用。他要在理想的環境中將約十億伏特的電子輸入粒子加速器,再和同樣高壓的反電子對撞,電光石火在一億分之一秒內撞擊,足以產生驚天動地的變化,發出的高溫相當于太陽表面溫度幾百億倍,完全是宇宙初開時的條件,可以預見,當這一實驗成果公佈時,將是粒子物理學上又一驚人的發現。