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丁肇中和他的物理科学

科普小知识2022-06-09 18:17:41
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丁肇中是中国著名的实验物理学家。他因发现J粒子而获得1976年诺贝尔物理学奖,J粒子是一种质量大、寿命长的奇怪粒子。关于这一发现的难度,丁肇中曾在不同场合说过:“这就像雨天每秒钟在某个地方落下100亿个雨滴,其中一个是彩色的。我们需要找到它。”正是本着这种寻找彩色雨滴的精神,丁肇中在科学的高峰和波浪上奋力拼搏,征服了一个又一个科学堡垒。

五分钟内做出的决定

1955年夏天,在高中毕业考试中,丁肇中的理科成绩几乎是满分,文科成绩也很好。除了平时的成绩和表现,他还被学校护送到了大学。但是当他得知只有二流和三流的台南理工学院被护送时,丁肇中毫不犹豫地对老师说:“我想参加入学考试。”

丁肇中相信他有能力进入*大学。他曾经向父亲表达过他的决心和信心:“我相信根据我的实际情况,我可以参加‘状元’考试。”在那段时间里,丁肇中似乎变了一个人,每天躲在书房里。有时他甚至忘了吃饭。当他的同学来看他时,他们只说了几句话。表面上,母亲担心他会弄坏她的身体,但私下里,她经常称赞孩子的雄心壮志。丁的父亲还有另外一个考虑他的儿女。他认为一切都应该保持原样,没有必要过分赞扬他们。

入学考试的时间到了,但是事情并没有按照人们的意愿发展。由于文科成绩停滞不前,丁肇中未能进入*大学,甚至还没有成为入学考试名单上的“状元”。当联考公布时,他只收到一份台南工学院的录取通知书。

丁肇中整天愁眉苦脸,无精打采。现实和理想之间的差距让他难以接受,他似乎觉得自己光明的未来从此变得暗淡。后来,丁肇中称这些天为他研究的“黑暗时期”。

1955年9月,暑假结束后,丁肇中告别了父母和兄弟姐妹,独自去了台南市。在台南工学院机械工程系注册后,他开始了他的大学生涯。这次失败后,丁肇中在考虑问题上变得更加坚定,在学习上变得更加坚定和勤奋。一年级的课程并不紧张,所以他尽可能花时间在学校图书馆阅读。他读各种各样的书,因为他对物理学有浓厚的兴趣,他更渴望了解物理学家的生活故事。他读过大量物理学家的传记,包括牛顿、居里夫人、爱因斯坦、伽利略、麦克斯韦...他被这些科学家的伟大成就和他们对科学的献身精神所感动。他们的科学思想和方法也影响了一年级的大学生。

在大学里,丁肇中的数学和物理成绩优异。相比之下,他的工程制图成绩平平。他开始想:他真的不适合工程和其他专注于生产和应用的学科。他的动力在于好奇心,而不是生产和应用。因为工程不是一个人真正喜欢的,所以他应该改变他的专业。

1956年9月,丁肇中获得了在密歇根大学技术学院学习的机会。在美国的第一学期,丁肇中在数学和物理等基础课程上表现优异,但工程制图的结果与台南相同。丁肇中决定通过选择更少的工程课程和更多的数学和物理课程来获得更高的分数,从而扬长避短。就这样,凭借这两门课程的优异成绩,当时经济困难的丁肇中申请了第一笔奖学金。

丁肇中的部门对他选择的课程提出了反对意见。一位部门领导严肃地说,“年轻人,听着,你在学工程。你应该学习更多的力学、电学和工程制图课程,而不是那些高级物理和数学课程!”丁肇中直言不讳地告诉老师,如果他不这样选择课程,他可能会失去奖学金。老师听后非常生气。在丁肇中说完之前,他说,“那就去物理系!”丁肇中心里暗喜——这是他的愿望!1957年夏天,丁肇中真的调到了密歇根大学物理系。后来,当谈到这件事时,丁肇中笑了:“这一切都在五分钟内决定了!”"到目前为止,这个决定似乎没有错."

坚持先说中文

丁肇中因发现高质量长寿的J粒子而获得1976年诺贝尔物理学奖。在诺贝尔基金会和其他单位为获奖者举行的宴会上,根据礼节,获奖者应该给出简短的回答。按照惯例,答案将以接受者本国的语言给出。在此之前,丁肇中查阅了以往关于诺贝尔奖的资料,发现许多获奖者的答案都不是用中文写的,这让他的心情久久不能平静。他决定用中文写下他的答案来表达他对祖国的无限热爱。

但是丁肇中的愿望被美国官员阻止了。美国官员说,既然你已经是美国公民,你应该用英语写你的答案。丁肇中理直气壮地说:“我确实加入了美国国籍,但我是在瑞典而不是在美国获得这个奖项的。我的*是什么样的写作,”

负责颁发诺贝尔奖的人还指出,我们这里没有中文打字机,如果你用中文书写,我们就不能打印和分发。丁肇中说:“我手写,请给我复印。”

整个世界都被丁肇中的无子女所感动。经过谈判,最终达成了妥协:丁肇中先说汉语,然后用英语重复。

轮到丁肇中发表演讲了。他轻快地走到讲台*,用流利的中文发表了热情洋溢的演讲。

国王和王后陛下,王室和朋友们,

获得诺贝尔奖是科学家最大的荣誉。我在旧中国长大,所以我想借此机会强调实验工作对发展中国家年轻人的重要性。

中国有句古话:“努力工作的人管理别人,努力工作的人管理别人。”这种落后的思想对发展中国家的年轻人非常有害。由于这一想法,发展中国家的许多学生倾向于学习理论,避免实验性工作。

事实上,自然科学的理论离不开实验的基础,尤其是物理学是从实验中产生的。我希望因为我这次获奖,我能引起发展中国家学生的兴趣,并注意实验工作的重要性。

丁肇中200多字的简短讲话铿锵有力,震撼全场。听着他的中文普通话,参与者们一个接一个地窃窃私语,因为他们不理解他。当他用英语重复时,会议的气氛很平静,与会者感到精神焕发。演讲结束后,他们为丁肇中鼓掌了很长时间。

“小联合国”的经理

丁肇中不仅是一位具有很强科研能力的杰出实验物理学家,也是一位杰出的科研组织者和管理者。这两种品质使他成为现代科学家的典范。

19世纪以前,科学研究的方式是关注科学家的个人研究,或者带领几个助手以个人为中心进行研究。例如,牛顿对万有引力的研究和法拉第对电磁感应的研究都是一样的。这种组织形式在科学研究的速度和及时解决科学研究材料和设备方面有一定的局限性。为了克服这些研究中的困难,科学研究的组织形式逐渐从个体研究过渡到集体研究。

20世纪,随着现代科学的迅速发展,出现了一个全国性的科学共同体,如美国的“曼哈顿进程”、丁肇中领导的L3实验、AMS实验等。在这种形式的科学研究组织中,研究人员不一定集中在一个单位,但往往来自许多单位的科学家和技术人员参与并合作解决关键问题。

从发展趋势来看,通过科学家的集体合作,已经取得了越来越多的成就。显然,科研管理已经成为科研不可缺少的一部分。过去,科学研究成果只与直接参与科学研究的人员相关的观点也受到了影响。这是因为现代科学研究活动只有在科学研究人员和科学研究管理人员的合作下才能顺利进行。

丁肇中非常幸运。当他第一次进入科学研究领域时,伟大科学的时代已经到来。从一开始,他就与物理学家佩尔、琼斯、莱德曼等领导的实验小组中的其他物理研究人员进行合作,积累了一些集体研究的经验,为他日后领导自己的实验团队打下了良好的基础。经过几十年的磨砺,丁肇中现已成为世界著名的实验物理学家,具有卓越的科研组织能力和管理才能。

丁肇中能够吸引许多科学家聚集在一起,组织他们进行一项巨大的实验,不仅是因为他在学术研究方面的开拓性和开创性的成就和声望,也因为他个人性格的魅力。他不仅具有科学家在科学研究中应该具备的实事求是、严谨治学、团结协作、公平竞争、献身科学、追求真理等基本原则,而且总能克服科学研究中自我贬低的民族虚无主义和傲慢狭隘的民族主义。由丁肇中领导的一些实验小组通常是“小联合国”。研究小组的成员来自世界各地的许多国家或地区,但他可以有条不紊地组织这些科学家并一起工作。当丁肇中发现J粒子时,他开始了另一项新的实验——质子和质子的碰撞。他领导的实验小组是一个国际合作小组,成员来自德意志联邦*亚琛大学第三物理研究所;德意志联邦*德国电子同步加速器研究中心;麻省理工学院、荷兰核与高能物理研究所和中国科学院高能物理研究所,分属四个不同的国家。

1978年,中国遭受了十年的毁灭性打击。当这些中国科学家第一次到达汉堡并加入由丁肇中领导的科学研究小组时,他们甚至没有看到复印机。他们看着24小时运行的复印机,大吃一惊。现在,当他们来到这里,他们不必担心一次又一次的复制。外国科学家使用计算机分析数据也使他们能够看到和感受到生活的幸福和科学的乐趣。丁肇中非常关心这些中国物理学家。因为实验室必须用英语工作,他特意让苏珊小姐和他的两个女儿放弃休息时间去教他们英语。在短时间内,这些中国科学家将能够与其他国家的成员一起参与科学研究。整个实验过程的主要改进之一是由中国科学家唐·提出的。

参与L3实验的科学家们说:“L3实验超越政治和国界,一般的渠道是物理。丁肇中教授处理问题的最高标准是它是否有利于物理学的发展,而不是出于政治和其他考虑。他擅长说服政治家帮助高能物理的发展。由于他的高声望,他能够团结这么多国家的科学家来共同完成这个极其复杂、大规模和全新的科学实验。”

那么,谁应该领导科学实验呢?丁肇中认为物理学家领导物理实验更好,因为不是同龄人或不知道如何做事情的人往往缺乏科学远见。

为了保持自己领导的实验小组的活力,丁肇中通常只让小组成员工作3到5年,然后把他们介绍给*部门进行管理,或者到学校进行教学,或者参加其他科学实验。他相信通过这样做,他可以不断地从他们当中挑选出最好的人才来进行科学实验。丁肇中的同事谈到这位*时说:“他就像是军队的总司令。他在执行研究项目时和在领导军队时一样严格。”他的这些风格不知不觉地影响了与他一起工作的科学家和实验组的研究生。他们中的许多人已经成为高能物理领域的新星。