科研誠信和學術風範名家故事彙編（四）
學習十九大 弘揚科研誠信 追求真善美
「
任何人的能量都是有限的，只能專心做一件事，我感興趣的只有物理，我也只能做物理實驗這件事，物理實驗外的事我什麼都不做。因為感興趣，所以我從事物理研究幾十年來從未感到疲憊。
」
丁肇中（Samuel Chao Chung Ting，1936—），美籍華裔物理學家。因發現「J粒子」而與美國科學家裡希特分享1976年的諾貝爾物理學獎。目前正領導關、法、德、中等14個國家的581名物理學家，在日內瓦建造的世界上能量最大的正負電子對撞機上，尋找宇宙中的新物質和反物質。
做你認為最重要的事情
1948年，物理學家費曼、施溫格和朝永振一郎根據量子電動力學預言電子是沒有體積的。這個實驗被當時所有的實驗所證明，因此他們榮獲了諾貝爾物理學獎。1964年，美國哈佛大學和康奈爾大學的著名教授與多年專門從事這種實驗的專家用幾年時間進行的2個不同實驗得出意外結果：量子電動力學是錯誤的，電子是有體積的。他們的實驗結果受到物理學界的認可和承認。由於這是關於物理基本概念的實驗，丁肇中決定用不同的方法來測量電子的半徑。當時他剛拿到博士學位，沒有任何經驗，沒有人相信他能做出這樣的實驗，也沒有人支持他。1965年，他終於爭取到機會到德國利用新建的高能加速器進行不同的實驗。8個月後，他用實驗證明量子電動力學是正確的，電子是沒有體積的，它的半徑小於10-14cm。為此，他的體會是：「不要盲從專家的結論。」
1974年以前，物理學界認為所有的粒子是由3種夸克所組成的。但為什麼只有3種夸克？為了尋找夸克，丁肇中設計了一個精確度極高的實驗。當時沒有人相信這樣的實驗能成功，因此他幾乎被世界上每一個實驗室所拒絕。1972年，丁肇中在美國布魯凱文實驗室進行這個實驗。結果在1974年，他和同行發現一種質量約為質子質量3倍（能量為3.1×l09eV）的新粒子（J粒子）。這個實驗發現了新粒子家族，並使他和里希特共同分享1976年的諾貝爾物理學獎。丁肇中因此說：「要對自己有信心，做你認為正確的事，不要懼怕困難，不要因為大多數的反對而改變自己的正確想法。」
20世紀70年代，丁肇中在德國PETRA的300億電子伏電子對撞機上做實驗，目標是繼續測量電子半徑，結果卻意外發現，在正電子和電子對撞的時候可能產生夸克、反夸克和膠子的三種粒子噴注現象，這為膠子的存在和量子色動力學提供了實驗依據。對此，他總結說：做科學研究對意料之外的現象要有充分準備。真正的發現是在現有的知識圈之外，如果我們什麼也不做，不去做檢測，那我們永遠也不知道真相是什麼；但與某種理論產生分歧時，實驗結果是最有說服力的。物理學的進步就在於不斷地推翻別人的理論。
自1981年起，丁肇中率領大科學團隊在歐洲核子中心進行L3實驗，目的在於尋找新的基本粒子及其粒子物理的新現象。這項實驗由美國、蘇聯、中國等19個國家的600名科學家共同參加，獲得的實驗結果是：宇宙中只有3種不同的電子；電子是沒有體積的，其半徑小於10-17cm。丁肇中如今正領導一支跨國科學團隊進行國際空間站上的AMS實驗，目標是尋找由反物質組成的宇宙，探討暗物質和宇宙線的來源。這項實驗由15個國家的科學家共同參與，原計劃在2006年11月用美國128號太空梭將AMS實驗送到國際空間站，但由於哥倫比亞號失事，AMS-02的升空被多次延遲。儘管前景莫測，丁肇中始絡沒有放棄，依然在精益求精地對探測器進行改進和完善。他說：「對一個做實驗物理的人來說，最重要的是要有好奇心，對自己做的事情要有信心，同時要去努力工作。在AMS這樣的大項目中，無論哪一處技術細節出了問題，都會影響到整個項目的進行。你犯的第一次錯誤，也就是最後一次錯誤。所以，我們在整個研製過程中，慎之又慎，每一處技術細節都要反覆推敲、論證；每一個設備部件都要經過嚴格的測試……總是不斷地發現問題、解決問題。」
在科學研究領域，錯誤常常是成功的一個組成部分。因此，對於基礎研究，需要給予充分的自由空間和長期的守望。需要有一批痴情於科學的人，長年累月、堅持不渝、皓首窮經，才能不斷地有所突破和發現。
選自 《著名科學家科研誠信和學術風範故事彙編》
排版 / 馮彪
審核 / 呂松卓
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