主講人簡介
丁肇中，中國科學技術大學名譽教授，中國科學院高能物理研究所學術委員會委員，美國科學院院土，實驗物理學家。1936年1月27日出生於美國，3個月後隨父母回到中國； 1956年到美國密西根大學，在物理系與數學系學習；1960年獲碩士學位；1962年獲博士學位，在瑞士歐洲核子中心工作一年；1964年起在美國哥倫比亞大學工作；1976年獲得諾貝爾物理獎。他的研究方向是高能實驗粒子物理學，包括量子電動力學、電弱統一理論、量子色動力學的研究。他領導的實驗組先後在幾個國際實驗中心工作並取得了輝煌的成果。
1965年起，丁肇中領導的實驗組在聯邦德國漢堡電子同步加速器上進行了關於量子電動力學和矢量介子的一系列出色的實驗工作，其中包括光生矢量介子、矢量介子衰變的研究、矢量為主模型的實驗檢驗、矢量介子光生相位的測量和矢量介子干涉參數的精密測量等等，推進了對矢量介子的認識。還在實驗上證明了量子電動力學的正確性。
1974年，他們利用美國布魯克海文國家實驗室的質子加速器發現了一個質量約為質子質量3倍的長壽命中性粒子。在公開發表這個發現時，丁肇中把這個新粒子取名為J粒子，“J”和丁的字形相近，寓意這是中國人發現的粒子。與此同時，美國人裏希特也發現了這種粒子，並取名為ψ粒子。後來人們就把這種粒子叫作J/ψ粒子。J/ψ粒子具有奇特的性質，其壽命值比預料值大5000倍；這表明它有新的內部結構，不能用當時已知的 3種夸克來解釋，需要引進第四種夸克來解釋。J/ψ粒子的發現大大推動了粒子物理學的發展。為此丁肇中和裏希特共同獲得1976年諾貝爾物理學獎。
1978年起，丁肇中領導一個包括中國在內的國際合作組——馬克 傑組，在漢堡電子同步加速器中心，在佩特拉對撞機上進行了高能正負電子對撞的物理實驗。
1979年夏，發現了三噴注現象，為膠子的存在和量子色動力學提供了實驗依據。此外這個組還進行了高能量下量子電動力學的實驗檢驗及電磁作用與弱作用干涉效應的實驗證明，後一工作為電弱統一理論提供了實驗證據。
1981年起，丁肇中組織和領導了一個國際合作組——L3組，準備在歐洲核子中心的高能正負電子對撞機 LEP上進行高能物理實驗，尋找新粒子，特別是電弱理論預言的黑格斯粒子，並研究Z0及其他粒子物理新現象。
1995年，他領導了12個國家參與的大型國際合作項目：阿爾法磁譜儀實驗，在太空中尋找暗物質和反物質。中科院高能所和電工所、中國運載火箭技術研究院研製出磁譜儀上的核心部件——永磁體，成為人類送入太空的第一個大型磁鐵。
1998年6月2日至12日，磁譜儀由美國“發現號”航天飛機搭載成功進行首次飛行，收集了大量數據。
尋找宇宙中最基本的粒子（下）
2001年9月18日舉行的中國科學院創新戰略論壇上，至今工作在科學最前沿的諾貝爾獎得主，美籍華裔著名物理學家丁肇中做了題為《尋找宇宙中的最基本粒子》的報告中。《百家講壇》欄目全程錄製該報告全部內容，分上、下集播出。
在下集中，丁教授為您講述了他在20世紀經歷的物理實驗的第四個故事，尋找反物質的宇宙。丁教授為您講述了他利用ALPHA（阿爾法）磁譜儀，研究外太空的反物質和暗物質的故事。根據磁譜儀顯示的一系列現象，首次表明赤道上空４００公里處存在一個圍繞地球的質子環，質子環中向各個方向飛行的粒子強度相同，處於動態平衡狀態，這些粒子都是高能宇宙線粒子與大氣層三個特定區域碰撞産生的次級粒子，被地球磁場約束在這個‘環’中。讓他感到意外的是，研究結果顯示，赤道附近的正電子比負電子多１倍，而傳統理論認為，宇宙是中性的，由數量相同的正電原子核和負電電子組成。太空中，氦原子核的成分應該是氦４佔９０％，氦３佔１０％。但這一實驗發現，在赤道附近，有一個特別區域中只有氦３，這又是一個奇怪現象“事實表明，實驗的發現和原定的目標往往不同，磁譜儀實驗也不排除這種情況，因為我們畢竟站在科學的最前沿，無法預料究竟會發現什麼。”丁肇中説，“這是人類第一次太空物理實驗，今天看來意外的這些發現今後也許會覺得很正常。”
經過３年研究，原本是尋找反物質和暗物質的人類第一次太空物理實驗—— 阿爾法磁譜儀實驗已經取得了一些重要成果，並有意外發現。這些成果和發現，將有助於人類進一步探索宇宙中的最基本粒子，認識宇宙的起源。
丁教授的第四點體會就是要實現目標，最重要就是好奇心，對自己要做的事情，要感興趣。
《百家講壇》為您奉獻丁肇中教授的《尋找宇宙中最基本的粒子》，歡迎收看。
|
