登陆注册
44973300000004

第4章 丁肇中:发现“J”粒子

一秒钟之内也许要落下千千万万颗雨滴,如果其中的一滴雨有着不同的颜色,我们就必须找出那滴雨。

1974年11月10日,美国麻省理工学院华裔教授丁肇中领导的实验小组发现了“J”粒子,轰动了沉寂十多年的高能物理学界。“J”粒子究竟是怎么一回事呢?

我们知道,浩茫无边的宇宙中,一切物质都是由微小的原子组成的,而原子又是由原子核和绕核高速旋转的电子所组成的。其中原子核由质子和中子组成,再往下分,则是各种各样的粒子,它们被科学家统称为基本粒子。

迄今为止,科学家已发现了200多种基本粒子。不过,丁肇中发现的“J”粒子非常独特,它不仅质量很大,而且寿命很长。它的寿命为10-20秒,即在小数点后还要加19个“0”,为一万亿亿分之一秒。看似如此渺小短暂,但同其他相近的基本粒子相比,它的寿命要长1万倍。

“J”粒子的发现是丁教授长期从事基本粒子研究的心血结晶。

“作为一位科学家,最重要的是不断探寻教科书以外的世界,对于自己从事的科学研究有更深一层的理解,有能力去独立思考各种物理现象的本质。面对占压倒优势的反对意见,能从容不迫地去迎接挑战。”正是基于这种善于独立思考、勇于科学探索的精神,丁肇中成功地捍卫了量子电动力学的正确性,也为“J”粒子的发现打下了扎实的理论基础。

20世纪60年代中期,美国哈佛大学和康奈尔大学的一些物理学权威的实验结果似乎证明了量子电动力学的错误,并且得到了许多人的赞同。然而,当时尚未成名的青年助教丁肇中并没有盲从权威。他感到很困惑:长期以来,量子电动力学的所有理论和实验都是正确的,为什么现在突然说它错误了呢?丁肇中认为很有必要重复实验,以得到进一步验证。然而,谁愿意理会一位名不见经传的年轻助教的建议呢?

有道是“初生牛犊不怕虎”,丁肇中并没有泄气。“我做实验是基于我对事物的理解,而不是为着理论上的争执。因此,我决定不顾多数人的反对,带头完成这个实验。”血气方刚的他以惊人的毅力在短短半年内完成了实验,找到了哈佛大学教授们实验失败的原因,从而证明了量子电动力学的正确性。由此,他一举成名。

在这个实验的基础上,他紧接着又做了一系列相关的实验,系统地研究了光子的特性并且尝试寻找光子类粒子。1971年,在纽约的实验室里,丁肇中借助复杂精密的高能加速器开始了寻找新粒子的艰苦历程。

这次实验不仅费用昂贵,风险大,而且异常艰巨。丁肇中有一个生动的比喻:“在雨季的时候,一个像波士顿这样的城市,一秒钟之内也许要落下千千万万颗雨滴,如果其中的一滴雨有着不同的颜色,我们就必须找出那滴雨。”

尽管寻找新粒子的征程如此艰难,丁肇中的执著追求却丝毫未改。功夫不负有心人,1974年8月底的一天,丁肇中及其合作者们终于有异常惊喜地发现:他们将一束能量很高的质子流打在铍的原子核上,发现了一个质量比质子大上千倍的新粒子。

然而,科学实验容不得半点偏差,一向以严谨著称的丁肇中陷入了冷静的思考:“会不会是计算器读数错误?还是仪器的偏差造成假象?”他用不同的方法反复检测了各种仪器的精确性。经过两个月缜密的反复实验确证后,他才于1974年11月10日宣布了这一伟大发现,并把它命名为“J”粒子(因为英文字母“J”和中文“丁”形状相像)。与此同时,美国斯坦福大学的里希特教授也发现了这种粒子。

“J”粒子是数十年来高能物理学最重大的发现,为此,丁肇中和里希特于1976年共同登上了诺贝尔物理学奖的领奖台。

丁肇中是世界物理学界的骄傲,更是华人的骄傲,他发现的“J”粒子也许并不十分动人,动人的是他那种精神。他寻找“J”粒子的艰辛,从他那个著名的生动比喻中,可见一斑。不少人踏上发明创造的征程,常常思考的是准备了多少知识,或者问自己的技术实力够不够,却常常忽略问一下自己的精神准备。

同类推荐
  • 奥里森·马登成功圣经

    奥里森·马登成功圣经

    改变普通人思想与生活的心灵圣经奥里森·马登认为,人的思想影响及生活和处境。他说“是我们创造了自己的生活世界,塑造了自己的环境”。他强调人在自我成长过程中的主能动性:“你所寻求的宝贵机会在于你自身之内,而非周围环境,亦非缺少机会,或无人帮助。简言之,一切在于你自己!”他用自己的苦难与奋斗经历,谱写了其成功而非凡的一生。从小失去父母,但他能读到哈佛大学、波斯顿大学,并经营自己的生意。他创办《成功》杂志,撰写文章鼓舞他人。他一生完成了80多本著作,催人奋进,思考人生。他的作品旁征博引,充满哲理智慧,给世人留下了一部永恒的“成功圣经。”
  • 走进灵魂深处

    走进灵魂深处

    本书讲述了教师教育生涯中最为感动、难忘的往事。追忆往事并不是轻而易举的事情,在漫长的教育生涯中发现自己最难忘的某一个瞬间,其实也就像重新获得一种生存的意义一样美妙。这些教育故事也许并不是教育的解决之道,但却是对教育理念的探讨、审视、感怀和确认。
  • 糊涂学(历代经典文丛)

    糊涂学(历代经典文丛)

    人生难得糊涂,贵在糊涂,乐在糊涂。糊涂不难,难就难在如何做到把握糊涂的度,路数固然不同,心态也未必一致。以自己特有的大智慧去拥抱人生,以自己固有的方法去展开生命,这就是糊涂的智慧。《糊涂学》主要讲述了“略微‘糊涂’有益健康、老子糊涂养生法、幽默为处世开道”等等智慧。
  • 让心灵深呼吸的小故事

    让心灵深呼吸的小故事

    一本好书,让你呼吸更自由。有呼吸就有希望,我们不能拒绝呼吸,更不能拒绝希望。能得到的感动是那么多,就像你所呼吸的新鲜空气一样充足。打消你心灵的“口罩意识”,给自己内心一个自由的呼吸环境。
  • 世界名人成才故事——著名财富家成才故事

    世界名人成才故事——著名财富家成才故事

    名人从芸芸众生中脱颖而出,自有许多特别之处。我们追溯名人的成长历程时可发现,虽然这些人物的成长背景都各不相同,但都或多或少具有影响他们人生的重要事件,成为他们人生发展的重要契机,使他们从此走上真正人生追求的道路,并获得人生的成功。
热门推荐
  • 登峰造极之天外有天

    登峰造极之天外有天

    “小爷我只是凡人罢了。只不过拥有比天、地更强的力量而已。”他3岁练剑,6岁成为“天下第一剑”,如今500年过去了他再次苏醒,将会发生什么事。
  • 少年心理师(I)

    少年心理师(I)

    前来咨询的患者不是杀人就是自杀,治疗记录竟然变成死亡记录,被冠上煞星之称的少年心理师到底应该何去何从?前途未卜,偏又遇到移魂之人,疑问一个个接踵而来——迷途的宠物,为什么找不到回归之路?流动的沙堡,淹没的是爱情还是罪恶?被催眠的僵尸,是否可以证明灵魂的存在?瑰丽的图画,怎样才能释放女科学家迷失的心灵?当生物基因可以任意组合,当飞禽走兽能与人类器官任意交换,我们步入的到底是生命的起点,还是终点?看背负着煞星之称的少年心理师与英俊骁勇的年轻警监,携手清除人们心灵中的魑魅魍魉,拯救沉睡中的城市!
  • 第一天才:公子倾城

    第一天才:公子倾城

    她,华夏第一天才,一朝穿越,竟然变成了洛神第一废材!她不服!他是洛神第一天才,偶然之下,遇到了她,从此,死缠烂打,不离不弃。弱水三千只取一瓢,上穷碧落下黄泉,死亦不休!她原本只想夺回美誉,却没想到……疯丫头:“本天才只要这个称号,你?免了吧!”祸水:“可是我就是啊!要了,墨墨就要负责啊!”疯丫头:“……”
  • 现代管理学基础

    现代管理学基础

    本书共分九章,内容包括:管理与管理者、管理思想的发展、管理的基础、计划管理、组织管理、领导、管理控制、管理创新等。
  • 崇祯的崛起

    崇祯的崛起

    一名宅男公务员魂穿崇祯自缢之时,开启史诗级难度。没有神器,自己练~没有猛将,自己培养~没有系统,好吧!这个真没办法~多尔衮算什么,朕要搅得你不得安宁;李自成一帮流寇,朕要教你怎样当皇帝;张献忠杀人狂魔,呵呵,留下李定国再去死~对了,还有东林党,一律进行改造;地主豪绅,统统变身资本家;藩王勋贵,全部给朕上战场,儒家学说,改成天文地理物理化学,朕要开创大明的新时代!什么?不听话,锦衣卫、东厂任选一个吧!朕不强迫你,朕是仁慈的!忘了,还有个最强大的敌人躲在黑暗里……
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 青春期之疯狂恋曲

    青春期之疯狂恋曲

    她是校花,琴棋书画样样精通,但不喜欢被束缚,在学校无法无天,主任管懒得理,校长说直接再见,挡我者一边去,惹我者跪下唱征服,想玩就去校长室打游戏,反正学校是我父母为我建的。在学校建起女人们的大势力。他是冷漠学霸,玩世不恭,一帮铁哥们。老师面前成绩话,同学面前拳头说话。两人相遇,导火线会不会被点燃呢?
  • 将军语

    将军语

    若今生乱世如麻尔虞我诈便许你来世锦绣荣华满城烟花君可愿白衣饮茶清风瘦马在唱一曲六月雨下
  • 重生八零之长姐当家

    重生八零之长姐当家

    一睁眼,春绯成了八十年代的十三岁的小姑娘。知青母亲考上大学后跟父亲离婚了,憨厚父亲去寻找母亲时不知道发生了什么,腿断了,家里除了十三岁的她之外,还有四个弟弟妹妹嗷嗷待哺。春绯:……*****事业线:来自末世的药膳师春绯捋起袖子摆摊卖吃的。铁板串烧鸟蛋,铁板烧韭菜,铁板烧鱿鱼,铁板烧章鱼,章鱼小丸子等各种小吃。春绯从一个摆摊小贩慢慢地成为美食大亨的成长之路。*****感情线:从一开始就看隔壁那个冷面的斯文败类不顺眼的春绯想不通,这小子为什么会向她求婚。他们不是死对头吗?不是相看两厌吗?【1、本文一对一,双洁;2、男主单方面宠女主,女主单方面跟男主死对头;3、架空八十年代,请勿考据;4、本故事纯属虚构,没有雷同;5、家长里短种田经商文,美食文,小白文。】
  • 古之

    古之

    宇宙初始,万物混沌,混沌混沌混沌不是馄饨