【新语丝电子文库(www.xys.org)(www.xys2.org)】 ———————————————— 科学发现的几点体会 丁肇中 1964年,在哈佛和康奈尔大学进行的一个实验表明,电子的半 径在10^-13至10^-14厘米左右,这个实验结果与理论预言不符。 1948年所作出的理论预言认为,电子是没有半径的。 我当时刚刚获得博士学位,认为应该重复一下这个实验。可是 在美国,所有的人都认为这是第一流的专家所做的实验,不必来重 复这个实验。所以,直到1965年,我到了现在德国的同步加速器实 验室,才有机会来重复这个实验。 1966年,我们用不同的方法做了一个实验,发现电子的半径确 实小得无法测量。我们的实验结果和理论的预言是完全符合的。完 全的符合就表示电子没有半径。 所以,我向年轻的科学家要讲的第一个体会,就是不要盲从专 家的结论。 20世纪70年代,人们已经知道所有的基本粒子是由3种夸克来 组成的。我的问题是,为什么只有3种夸克?为了寻找新夸克,我 决定建造一个高灵敏度的探测器。这个实验比较困难,同时所有的 人都认为只有3种夸克,因为3种夸克可以解释所有的现象,所以这 个实验在费米国家实验室和西欧核子中心被拒绝了,所有的加速器 都不愿意做这个实验,认为是不可能的。 终于在1972到1974年之间,我们在布鲁克海文国家实验室用一 个比较低能的加速器来做这个实验。当我们完成这个实验时,我们 发现了一种新的夸克。这就表示,以前说只有3种夸克的观念是错 的,有第四种夸克。有了第四种,那可能就有第五种、第六种,把 以往的观念改变了。 所以,我的第二个体会是:对于自己应该有信心,做你自己认 为是正确的事情。 我们现在已经知道,所有的粒子都有反粒子。反物质的存在是 1927年由英国科学家狄拉克提出来的。他注意到,在相对论和量子 力学中,质量都是成平方的。质量成平方,就可以表示成(质量) ×(质量),也可以表示为(-质量)×(-质量)。所以狄拉克 就问:负质量有什么意义?从这儿就推测到反物质理论。 这表明两个事情:第一,拿诺贝尔奖是非常容易的;第二,一 个天才和一个神经不正常的人的距离是很小的。 现在,我们在做一个在国际太空站上找反物质宇宙线和暗物质 的实验,发现了很多想象不到的现象。第一个不能想象的结果是发 现在赤道上面,正电子数目比负电子数目多4倍。第二个比较难以 解释的,就是在赤道上空有离地面400公里、长4200公里、厚10公 里、能量达40亿电子伏特级的质子环,进去和出来的质子是一样 多。 我有一个“理论”,绝对正确,可以告诉大家。在加速器实验 的发展史上,过去50年里面,尽管我们为了获得经费,要写一个申 请报告书,设定一个目标,说服政府的人投钱做加速器实验,可是 往往实际的发现跟原来的目标根本没有关系。 我已经花费了很多时间,解释我最新的实验怎么重要,可以找 暗物质、找反物质。但是,根据以前的经验,要是有发现的话,跟 我刚才所说的目标可能一点关系也没有。原因是,这是一个到太空 中的质谱仪,是在探测一个全新的领域。 所以我的第四个体会就是:要实现你的目标的话,最重要的是 要有好奇心,对自己所做的事情有兴趣,不能因为别人反对你就停 止。而且,你对意外的现象要有充分的准备。   《人民日报》 (2000年05月02日第五版) ———————————————— 【新语丝电子文库(www.xys.org)(www.xys2.org)】