霍思伊

“我想丁肇中教授不需要更多的介紹了。”5月16日上午，在中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所舉辦的“高能論壇”上，所長(zhǎng)王貽芳這樣“介紹”后，臺(tái)下掌聲雷動(dòng)。丁肇中一身黑色西裝，頭發(fā)花白但打理得利落，講中文時(shí)慢聲細(xì)語(yǔ)，聲音不大，但篤定，說(shuō)話時(shí)習(xí)慣雙手合十在胸前，顯示出一種從容和游刃有余。

今年87歲的丁肇中還活躍在科研第一線，是超大型國(guó)際合作項(xiàng)目阿爾法磁譜儀（AMS）的首席科學(xué)家。過(guò)去12年，丁肇中每天早上7點(diǎn)起床，一直工作到晚上七八點(diǎn)，不分周末，極少社交，他幾乎把自己所有的精力都投入到物理實(shí)驗(yàn)中。他頻繁出現(xiàn)在各種會(huì)議、論壇和電視節(jié)目中，定期介紹AMS的最新成果。

《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志曾這樣評(píng)價(jià)他：“高能物理中有許多超級(jí)聰明與超級(jí)自我的科學(xué)家，丁肇中在這兩方面都鮮有對(duì)手。”演講中，丁肇中用一貫篤定的語(yǔ)氣說(shuō)：“自然科學(xué)的發(fā)展是多數(shù)服從少數(shù)，只有極少數(shù)人把多數(shù)人的觀點(diǎn)推翻后，科學(xué)才能向前走?！?h3>“把多數(shù)推翻的極少數(shù)”

丁肇中就是“把多數(shù)推翻的極少數(shù)”，他采取的辦法很簡(jiǎn)單，就是實(shí)驗(yàn)。

“實(shí)驗(yàn)是自然科學(xué)的基礎(chǔ)，理論如果沒(méi)有實(shí)驗(yàn)的證明，是沒(méi)有意義的。當(dāng)實(shí)驗(yàn)推翻了理論以后，才可能創(chuàng)建新的理論，理論不可能推翻實(shí)驗(yàn)。過(guò)去400年，我們對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的了解，大多來(lái)自實(shí)驗(yàn)物理?！毖葜v一開(kāi)場(chǎng)，丁肇中如此強(qiáng)調(diào)。

在物理學(xué)界金字塔尖的人物中，人人皆知，丁肇中是堅(jiān)定的實(shí)驗(yàn)主義者。他目前為止一共做了5個(gè)重要的實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)可以被歸為兩類：第一類是探索宇宙中最基本的結(jié)構(gòu)；第二類是尋找宇宙的起源，橫跨最微觀和最宏觀的領(lǐng)域。

第一個(gè)實(shí)驗(yàn)是測(cè)量電子的半徑。1965年，29歲的丁肇中在哥倫比亞大學(xué)做講師，還是個(gè)年輕而“無(wú)名”的物理學(xué)家。根據(jù)量子電動(dòng)力學(xué)理論，電子是沒(méi)有體積的，但1964年，美國(guó)哈佛和康奈爾大學(xué)的兩個(gè)團(tuán)隊(duì)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出一個(gè)意外結(jié)果：電子是有體積的。對(duì)此，丁肇中持懷疑態(tài)度。他決定自己設(shè)計(jì)一個(gè)新實(shí)驗(yàn)方案，重新測(cè)量電子的半徑。他拿著新方案去咨詢諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主萊德曼教授，對(duì)方給他潑冷水，“我認(rèn)為你不能做?！比R德曼還和他賭了20美元。

丁肇中跑到愿意接收他的德國(guó)電子同步加速器研究所，僅8個(gè)月后，就有了結(jié)果。他用扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)成功反駁了哈佛、康奈爾團(tuán)隊(duì)。后來(lái)，丁肇中收到了萊德曼寄來(lái)的20美元。

1976年，40歲的丁肇中因發(fā)現(xiàn)J粒子而獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，成為繼楊振寧、李政道之后第三位獲得諾貝爾獎(jiǎng)的華裔科學(xué)家。J粒子的發(fā)現(xiàn)是丁肇中物理生涯中的第二個(gè)重要實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)層面，難度極大，丁肇中自己形容“相當(dāng)于北京下雨時(shí)，要在每秒鐘的100億個(gè)雨滴中找到一個(gè)紅色雨滴”。諾獎(jiǎng)委員會(huì)在頒獎(jiǎng)時(shí)也將這件事的難度描述為“在大型噴氣式飛機(jī)起飛時(shí)嘗試聽(tīng)到一只蟋蟀的叫聲”。

丁肇中說(shuō)：“我所做過(guò)的每一個(gè)實(shí)驗(yàn)，都有兩個(gè)特點(diǎn)：學(xué)理論的人都說(shuō)這個(gè)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有意義，學(xué)實(shí)驗(yàn)的人認(rèn)為這么困難的實(shí)驗(yàn)沒(méi)有人能做出來(lái)?！钡还苓@些，“做你認(rèn)為正確的事，不要因?yàn)榇蠖鄶?shù)人的反對(duì)而改變自己的正確想法?！?/p>

和其他等待幾十年才獲諾獎(jiǎng)的科學(xué)家相比，丁肇中發(fā)現(xiàn)J粒子兩年后就獲獎(jiǎng)，被認(rèn)為是“歷史上最快的獲獎(jiǎng)?wù)咧弧薄?h3>“科學(xué)上的事情不能用投票解決”

憑借一次次“光輝的戰(zhàn)績(jī)”，丁肇中構(gòu)建了遍及全球的影響力。到1979年，丁肇中領(lǐng)導(dǎo)的MARK-J實(shí)驗(yàn)在德國(guó)的PETRA正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)上發(fā)現(xiàn)了膠子。不過(guò)，與沒(méi)人預(yù)料到的J粒子不同，膠子的存在早已被預(yù)測(cè)，只是被丁肇中的實(shí)驗(yàn)最終驗(yàn)證了。此時(shí)，他已是麻省理工學(xué)院（MIT）物理系的終身教授。1969年加入MIT時(shí)，他唯一的條件是“允許在任何地方做實(shí)驗(yàn)”。

獲得支持后，他得以在MIT任職的同時(shí)長(zhǎng)期在歐洲工作。此時(shí)，他的第三個(gè)重要實(shí)驗(yàn)得以開(kāi)展，這也是他牽頭組織的第一個(gè)全球合作項(xiàng)目，共有中國(guó)、美國(guó)、德國(guó)、西班牙和荷蘭5個(gè)國(guó)家的機(jī)構(gòu)參與。1979年9月，《紐約時(shí)報(bào)》頭版報(bào)道膠子的發(fā)現(xiàn)，特別提到：“27名中國(guó)科學(xué)家參加了這次實(shí)驗(yàn)，在核粒子的國(guó)際合作項(xiàng)目史上，這是第一次，也是中國(guó)的一大貢獻(xiàn)?！?/p>

膠子的發(fā)現(xiàn)，開(kāi)啟了此后半個(gè)世紀(jì)丁肇中和中國(guó)物理學(xué)家的合作，先后有近1000名中國(guó)科學(xué)家參與了他的實(shí)驗(yàn)，他們回國(guó)后成為中國(guó)高能物理研究的中堅(jiān)力量。

從1982年到2003年，丁肇中花了20年投入到L3實(shí)驗(yàn)中，這是他的第四個(gè)重要實(shí)驗(yàn)。L3實(shí)驗(yàn)共發(fā)表了300篇文章，但丁肇中仍覺(jué)得“相當(dāng)不幸”，因?yàn)樗薪Y(jié)果都與標(biāo)準(zhǔn)模型一致。他說(shuō)，當(dāng)實(shí)驗(yàn)與理論一致時(shí)，我們學(xué)到的東西是有限的。只有不一致時(shí)，科學(xué)才有新的進(jìn)展。

5月16日上午的演講尾聲，丁肇中說(shuō)：“做新的事情總有人有不同的意見(jiàn)，永遠(yuǎn)記住，人是向前走的，你不做，別人就會(huì)做，你就只能跟在別人后面?？茖W(xué)上的事情不能用投票來(lái)解決，我的每一個(gè)實(shí)驗(yàn)都遭到很多人反對(duì)，你去做，才能站到大家的前面。”

在“高能論壇”上，有提問(wèn)者請(qǐng)他談對(duì)撞機(jī)的未來(lái)，哪些領(lǐng)域可能產(chǎn)生新的發(fā)現(xiàn)，他說(shuō)：“我不知道。”他從不談?wù)撟约翰涣私獾氖虑椤?h3>“你不能想當(dāng)然”

“回顧你整個(gè)職業(yè)生涯，哪個(gè)實(shí)驗(yàn)是最重要或者說(shuō)最基礎(chǔ)的？”2020年7月，美國(guó)物理聯(lián)合會(huì)的口述歷史學(xué)家大衛(wèi)·齊格勒在一次采訪中這樣問(wèn)丁肇中。他沒(méi)有猶豫地回答：“20年或40年后，如果人們回顧我所做的事情，唯一值得一提的可能就是AMS實(shí)驗(yàn)。”這是他的第五個(gè)重要實(shí)驗(yàn)，也是耄耋之年仍全身心投入的唯一工作。

AMS是第一個(gè)發(fā)射到太空中的磁譜儀，也是目前在太空運(yùn)行的最強(qiáng)大、最靈敏的粒子物理探測(cè)器，它的終極目標(biāo)是尋找暗物質(zhì)和反物質(zhì)宇宙，如果成功，它將真正揭開(kāi)宇宙的起源之謎。

1995年4月，AMS的第一次飛行實(shí)驗(yàn)獲NASA批準(zhǔn)。AMS的發(fā)射計(jì)劃曾一度被從航天飛機(jī)的任務(wù)清單上刪除，但丁肇中沒(méi)有放棄這一計(jì)劃。他向眾多美國(guó)議員游說(shuō)，陳述AMS的重大意義，以通俗易懂的方式把一個(gè)復(fù)雜的科學(xué)問(wèn)題解釋清楚。

2007年，在丁肇中的請(qǐng)求下，美國(guó)能源部組織了一次評(píng)審會(huì)。丁肇中要求必須找世界上第一流的科學(xué)家來(lái)評(píng)審，不出所料，評(píng)審會(huì)上參與的人最后都同意做AMS。

2011年5月16日，一架航天飛機(jī)載著AMS-02正式升空，運(yùn)送到國(guó)際空間站。起飛前幾天，丁肇中獨(dú)自想了好幾個(gè)鐘頭，回憶過(guò)去16年里的每一個(gè)重要決定——如果不能肯定萬(wàn)無(wú)一失，就不能讓它起飛。

由于國(guó)際空間站的退役時(shí)間進(jìn)一步延遲到2030年，AMS-02也將繼續(xù)工作一段時(shí)間。這也意味著，丁肇中還無(wú)法退休。丁肇中現(xiàn)在常駐日內(nèi)瓦的AMS辦公室，隔幾周回一次MIT，每天和全球各地的同事在Zoom上持續(xù)數(shù)小時(shí)開(kāi)會(huì)，以審查實(shí)驗(yàn)的方方面面?！澳悴荒芟氘?dāng)然。十年沒(méi)出問(wèn)題，不代表明天就不會(huì)出問(wèn)題?！倍≌刂薪邮荦R格勒采訪時(shí)說(shuō)。

“所以，現(xiàn)在每天你都在為可能出現(xiàn)的問(wèn)題做準(zhǔn)備？”齊格勒問(wèn)。

“是的。”

紫云//摘自《中國(guó)新聞周刊》2023年第19期，本刊有刪節(jié)/