寻找宇宙中的基本粒子
2016-04-29丁肇中
环球飞行 2016年3期
关键词:实验
丁肇中,世界著名美籍华裔实验物理学家。1956年丁肇中入美国密执安大学学习,1960年获硕士学位,1962年获博士学位。1963~1964年在欧洲核研究中心工作,1964~1967年在美国哥伦比亚大学工作。1967年起任美国麻省理工学院物理系教授,1977年当选为美国科学院院士。丁肇中主要从事高能实验物理、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。
如何寻找宇宙中最基本的粒子呢?我用四个故事向大家介绍一下,这些故事是我在过去的30年里所亲自经历的。
第一个故事是测量电子的半径。现代电磁学的理论认为电子的半径为零。1964年,美国麻省理工学院和哈佛大学建造了一个当时最大的加速器,这个加速器周长为1000英尺(1英尺为0.3048米)。当时来自哈佛大学和康乃尔大学的世界上很有名的专家,在这个加速器里做一个很重要的实验,实验结果同时证明量子电动力学是错误的,电子是有半径的。这是一个非常重要的实验。1966年,我在德国用不同的方法重新做了这个实验,结果发现电子的半径确实小到不可测量,电子是没有半径的。实验的结果和理论的预期的比值等于1,等于1即是说电子的半径等于零,也就是说以前许多专家所做的实验结果是错误的,所以我的第一个体会是不要盲目从专家的结论。
第二个故事是关于新粒子家族的发现。到了20世纪70年代,所有已经知道的基本粒子都可归结为由三种夸克组成,所有的现象都可以用三种夸克来解释。……
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