丁肇中：过去四十多年，我一直在找电子的半径
丁肇中
美籍华人丁肇中，祖籍山东省日照市桃洛镇，曾获1976年诺贝尔物理学奖。近年来，丁肇中正在进行的一项重要研究是发现暗物质。他对暗物质的解释是:“宇宙中90%的物质是不可见的，所以它被称为暗物质，因为它是不可见的。”在探测暗物质的过程中，丁肇中团队使用的阿尔法磁谱仪可以捕捉暗物质的“信号”，然后探测暗物质。
医疗辅助队有许多来自中国的科研人员。在丁肇中看来，来自东方的学生过于注重物理理论而轻视实验。去年底，在纪录片《中国实验室》拍摄期间，丁肇中在接受澎湃新闻记者采访时表示，许多成绩优秀的东方学生喜欢学习理论和量子理论。他认为这不是最重要的，因为他学到了很多。对他来说，最重要的是物理实验。因为，不管这个理论有多好，没有实验证明是没有用的。同时，研究实验的人必须理解物理理论。然而，我们不能相信理论物理学或者说理论物理学家所说的是事实。物理学家所说的事实经常被实验推翻。
我目前的实验是理解宇宙的起源。
澎湃新闻:丁教授，我们能先谈谈你目前的AMS研究吗？你在寻找什么？你如何选择你的研究团队？
丁肇中:我目前的实验是理解宇宙的起源。有几个简单的问题。
首先，假设宇宙和大爆炸的起源。在大爆炸之前，什么都没有。因此，在大爆炸期间，既有积极的，也有消极的，否则它们不会相加。所以，一开始，物质和反物质都存在。现在宇宙已经超过140亿年了，有你，我和上海。然而，反物质构成的宇宙在哪里？这是我们正在寻找的第一个问题。
第二个问题是，如果你观察任何星系，它只有一个轨道。如果向心力和离心力平衡，就会有一个轨道，否则就不会有一个轨道。这是什么意思？从这个轨道的速度，你可以计算向心力和离心力。向心力是由银河系统的质量和宇宙的总质量之间的吸引力引起的。从这里你可以看到宇宙的总质量。宇宙的总质量是我们能看到的总质量的十倍，换句话说，宇宙的90%是看不见的。不，暗物质。
问题是，暗物质到底是什么？你怎么来的？解决这两个问题的最简单方法是将加速器上安装的精确仪器最小化，因为没有办法在地面上测量它。反物质和物质碰撞时会湮灭，所以它们必须被送到太空。这是我在这个实验中的两个目标。第三个目标是，宇宙射线是如何产生的？宇宙射线最基本的特性是什么？
600多名科学家参加了AMS项目，包括来自德国、意大利、瑞士、法国、美国、中国(包括*)、韩国等地的科学家。此外，还有来自墨西哥以及最近来自土耳其和巴西的科学家。
我所有的团队都应该专注于他们的工作。
爆炸性新闻:你如何选择团队成员？
丁肇中:和我一起工作的大多数人以前都和我一起工作过。也就是说，我唯一的要求是，参与这项工作的人应该把这项实验视为最重要的事情，而不要参与其他实验。几乎每个人都应该专注于这个实验，即将加速器上的仪器放入太空。没有人做过这一切，所以我们必须集中精力去做。
爆炸性新闻:对你来说，生活中最重要的事情是学习物理？
丁肇中:做别人认为不可能的事情，做别人认为很难的事情，做涉及很多国际合作的事情，至少对我来说，我必须认为我的能力是有限的。为了成功地做这些事情，我必须把我所有的经验都用在这个实验上。其他一切都是次要的。在我看来，如果你没有这个决心，你最好不要做这种工作。
澎湃新闻:除了你刚才提到的基础研究，你还需要创新思维和毅力吗？
丁肇中:作为一名实验物理学的物理学家，首先，你必须理解这个理论，并且认为任何能够做到的人都可以做实验。这个概念是完全错误的。你必须了解物理学的发展趋势。最重要的是你应该自己选择话题。实验物理学家有两种，一种是遵循理论，另一种是找到自己的理论来理解物理到底是什么。
爆炸性新闻:如果你采访一位科学家，你会问什么问题？
丁肇中:一些科学家来找我，我通常和他们交谈，因为这是一个年轻的科学家，他们都问我问题。因为当我问他们问题时，我总是能问他们问题，但是当他们问我问题时，我能知道他们问了什么样的问题，他们有什么样的想法。
让我给你举一个非常简单的例子。大约二十年前，当我在实验室做实验的时候，突然一个穿着破衣服的高个子男人拦住我说:“丁教授，我能和你谈谈吗？”当我说“是的”时，我们在咖啡馆坐下。他坐下来说，“我刚从波兰逃出来。我没有任何证书。我学习物理。我愿意成为你的学生。我希望你能把我作为你的学生送到麻省理工学院。但是，我没有任何身份证明。”我说，“好吧，我们去我的办公室。”
那时大约是星期六下午，很晚了，已经是六七点钟了。当我到办公室时，我请他坐下。我说，“你问我一个问题”，然后我们聊了三个小时。三个小时后，我决定尽管他没有任何文凭、成绩单或毕业证书，我还是给麻省理工写了一封信，说我会接受这个学生。尽管他是非法的，我还是接受了这个学生。现在他是麻省理工学院的正教授，就在几天前，他被任命为麻省理工学院核能研究所的主任。
因此，从别人问你的问题中，你可以理解他的想法。因为对物理学家来说，找到一个主题是最重要的。
爆炸性新闻:早些时候，当我们采访欧洲核研究中心(CERN)的负责人时，他说LHC(大型强子对撞机)项目比任何物理学家的职业生涯都要长。出于这个原因，他们试图招募年轻的科学家，因为他们想延长项目的寿命。这也是你研究中要考虑的一个因素吗？
丁肇中:我在找一名科学家，主要是因为他对这个项目感兴趣。至于其他任何事情，我都不会考虑。就是这个人，有能力，有创造力，敢于做别人不敢做的事情，能想到其他意想不到的事情。经理应该考虑的其他事情，但专攻物理的人不应该考虑。
用实验来证明这个理论是没有意义的。
爆炸性新闻:物理学家，你职业生涯中最自豪的角色是什么？
丁肇中:我总共有五六个实验更重要。每个实验都有两个特点:许多研究理论的人说这个实验是无用和没有意义的；对于那些研究实验的人来说，没有人能做这样困难的实验。
为什么这么多人和我一起工作？因为每个实验的结果都有助于物理学。因为他们对物理学的贡献，世界上许多*鼓励他们的物理学家与我合作很长时间。合作和援助是两码事。合作对双方都有利。那些物理学家愿意与我合作，他们的*也愿意支持他们与我合作，因为我们的每个实验都有非常重要的贡献。
我从未做过任何错误的实验。如果你经常做错误的实验，没有意义的实验和物理学家能推断出的实验，那么它就是没有意义的。
爆炸性新闻:作为一名科学家，对你来说更大的回报是什么？是发现结果与理论相符，还是发现结果与理论不符？
丁肇中:对我来说，证明一个理论是没有意义的。当实验推翻了理论，你就可以有一个新的理论并一步一步地前进。理论不可能推翻实验。如果实验结果与理论不符，那一定是理论错误。
爆炸性新闻:你在AMS实验中发现了什么？
丁肇中:到目前为止(2015年8月)，这个AMS实验已经进行了四年，总共接收了680亿条宇宙射线，可以精确地测量这种宇宙射线现象。680亿，远远超过了过去100年的总和。我们现在测量的每一个结果都不同于前100年测量的结果，并且已经开始改变人类对宇宙射线的理解。
爆炸性新闻:当你在20世纪70年代获得诺贝尔奖时，你在获奖感言中说，“发展中国家往往过于强调理论科学，而不是实验”。你今天还这么认为吗？
丁肇中:当我在1976年获得诺贝尔物理学奖时，在我之前，杨振宁先生和李政道先生获得了诺贝尔奖。我是第三个获得诺贝尔奖的华裔。然而，我发现诺贝尔奖除了中文以外，其他语言都有，所以我决定用中文发表演讲。
后来，我在考虑选择什么话题。例如，我注意到在《四书五经》或《康熙字典》中，所说的绝大多数是人与人之间的关系。没有人，或者很少人，谈论人与自然的关系。我只是想，这是怎么回事？我注意到许多成绩优秀的东方学生喜欢学习理论和量子理论。我认为这对我来说不是最重要的事情。我也学到了很多。对我来说，最重要的是物理实验。因为，不管这个理论有多好，没有实验证明是没有用的。同时，研究实验的人必须理解物理理论。然而，人们不能相信理论物理学，也不能说理论物理学家所说的是事实。物理学家所说的真理经常被实验推翻。
在过去的40年里，我一直在寻找电子的半径。
爆炸性新闻:你能告诉我你对理查德·费曼理论的理解以及如何证明他的理论吗？
丁肇中:我的第一个重要实验是测量电子的半径。20世纪60年代初，哈佛大学有一个小组。这个小组的主持人是弗兰克·皮普金，一位非常著名的科学家。他做了一个测量电子半径的实验，发现电子的半径为10-13厘米到10-14厘米。不久，康奈尔大学一个非常著名的团队发现了同样的结果。两个不同的实验得到了相同的结果。
然而，根据费曼、施温格(美国理论物理学家，1918 -1994)和日本物理学家长野一郎(1906-1979)提出的量子电动力学的重要假设，电子没有半径，半径无法测量。结果，他测量了这个，表明物理学家错了。在20世纪60年代早期，这是一个非常重要的话题。
当时，我刚刚获得博士学位(1962年——编辑笔记)，从未做过这样的实验。这两个小组花了很多年做这个实验，我决定独自去美国问他们(丁肇中当时在瑞士日内瓦的欧洲核子研究中心工作——注)。他们说你可以加入我们的小组，但是我们没有理由支持你，因为你从来没有做过实验，别人也不认识你。后来，我去了德国汉堡的德国电子同步加速器实验室(DESY)，我向他们提出了这个问题。当时，组织实验的人说欢迎你来，我们一付钱，我就去了。
去了那里之后，八个月后，我完成了一个实验，证明电子的半径找不到。当时，被测电子的半径小于10-14厘米。小于或等于，否则电子无法测量半径。
从那以后，我记得在1966年和1967年有一个关于高能物理的大型国际会议。两个人做了一份报告，我做了第三份报告。因为当时没人知道我是谁，两人做了一份长期报告。我的报告只持续了十分钟。我的结果不同于他们两个。我的结果是电子无法测量半径。那时，理查德·费曼坐在里面，听完之后来看我。从那以后，我们经常见面。
爆炸性新闻:那个实验的结果今天仍然是真的吗？
丁肇中:在过去的40年里，我一直在寻找电子的半径，最初是10-14厘米，但现在被证明小于10-17厘米，比这个小三个数量级。它花了40年时间，小了三个数量级，但是电子的半径仍然没有找到。为什么其他人相信我的实验？在我完成后，其他人也证明了我的实验是正确的。因此，证明一个实验是正确的与理论无关。在不同的时间、不同的地点和不同的方法，其他人可以用和你一样的结果做实验，这证明你是对的。
我不认为AMS在国际空间站的应用是一个伟大的成就。
爆炸性新闻:你认为AMS在国际空间站的应用是一项伟大的成就吗？
丁肇中:我不认为这是一个伟大的成就。虽然这是磁谱仪第一次被放入天空，但它同时收到了大量的数据。我告诉我们所有的合作者，在接下来的20到40年里，没有人能把如此精密的仪器放到天上。首先，这需要大量的国际合作。其次，这需要大量资金。第三，没有航天飞机，不可能把这么大的仪器带到天空。因此，我们最重要的任务是保持这个实验的结果正确。因为没人能校对我们，也没人能再把它放在天上。因此，对于每个结果，通常有两个国家，有时是四个国家，同时进行分析。当这四个结果的分析误差小于1%时，我将从这四个结果中选择一个并公布。
澎湃新闻:你能告诉我们关于AMS项目的融资情况吗？据我们了解，2008年航天飞机项目的取消是一个财政问题。你能告诉我们你是如何保存AMS项目的吗？
丁肇中:这个实验被许多国家认为是非常重要的，所以从来没有资金问题，也从来没有资金问题。需要一架航天飞机将这个实验发射到天空。航天飞机发生了两起事故。我第一次记得是1978年1月28日，第二次是2005年2月或2004年。
因为发生了一些事情，美国宇航局局长说航天飞机、载人航天飞行或国际空间站都不重要。重要的是把人带到火星。美国宇航局局长决定取消空间站上的所有实验，包括生物实验和小型物理实验。由于所有的资金都来自美国宇航局，他们只能服从*的命令。我认为这个决定是错误的。美国能源部主持了审查委员会。能源部问我该怎么办。我告诉他，对你来说，最好的办法是组织一个委员会，邀请美国科学院的院士和包括诺贝尔奖获得者在内的一流科学家来看看我们的实验是否值得。
所以在2007年9月23日，在华盛顿特区有一个回顾会议，我邀请了我们所有国家最重要的科学家参加。审查会议非常严格，我的同事邀请了美国国会的人参加。审查会议结束后，美国能源部主管科学技术的副部长给美国宇航局局长写了一封信，信中说:“世界一流的科学家认为这是最重要的实验。虽然你不需要航天飞机带我们去太空，但我们的能源部继续支持这项实验的完成。美国参议院和众议院的人没多久就了解到了这一点。美国的《纽约时报》和《华盛顿邮报》早就报道了美国宇航局的决定。
到2008年，国会通过了一项法律，指定美国*增加一架航天飞机，将我们的设备送上天空。因为该法案被所有人通过，总统于2008年10月15日签署了该法案。这样，我们幸运地将AMS带到了天空。(东部时间2011年5月16日上午，美国奋进号航天飞机将阿尔法磁谱仪送往国际空间站。-注意)
澎湃新闻:未来，美国还会为AMS项目的第二阶段提供支持吗？
丁肇中:美国只在空间站、航天飞机运输和AMS制造上花钱。美国花费很少。还有许多来自亚洲和欧洲国家和地区的基金，如*、*、意大利、德国、法国和瑞士。该仪器的制造不是由美国资助的。美国能源部资助整个电子系统。到达天空后，空间站每年将花费大约30亿美元，而我们只有很少的钱。
国际合作应该选择一个大家都感兴趣的话题。
爆炸性新闻:有许多国家和地区参与了AMS的制造过程。我很好奇，你怎么确定*负责永久磁铁，中国*负责这一部分，德国负责那一部分？
丁肇中:这个问题非常重要。为了进行国际合作，最重要的是选择一个大家都感兴趣的话题。有些人认为这很重要。我无权控制项目资金。他们参加了我的实验，主要是因为他们认为我的实验非常重要。
我有为重要国家做贡献的习惯。在国际会议上，我邀请他们国家的人发表文章。像许多科学家一样，我不会自己出版所有的东西。事实上，我很少参加国际会议，除非有必要在开幕式或闭幕式上发表演讲。我呼吁每个国家的人都参加这次会议。
仪器的大致选择是什么？例如，法国人认为这个地方应该有这样的乐器，而德国人认为应该放置另一种乐器。那我会选择谁？每个国家都花了很多钱来研究这种仪器。最后，只能选择一个，因为只有一个东西可以放在一个地方。我们每三个月举办一次研讨会，无论你是大学教授还是国家实验室的主任(我们的团队还包括大学校长等等，而日内瓦大学的校长以前也在我们的团队中)，或者你是一名即将毕业的学生，任何人都可以发言。
我来决定会议的日程，也就是说，我坐在前面，其余的人，每个人都可以发言，发言可以很长或很短。我们只能谈论科学和技术，没有别的。我听着上面的话，当我明白了，我做了一个决定，在做了决定之后，我不能改变它。我没明白，大家可以讨论，讨论过后，我还是没明白，我说下次开会再讨论，同时我去问有知识的人，因为我绝对不能理解每一个话题。如果有任何疑问，我一定会问别人。
在我完全理解之后，我会做出决定。为什么每个人现在都继续在一起工作，从来没有离开过？主要原因是到目前为止，还没有做出错误的决定。如果你经常做出错误的决定，别人不会与你合作。
我没有做过任何错误的实验。
爆炸性新闻:你认为你在职业生涯中从未做出过错误的决定吗？
丁肇中:到目前为止，没有做过错误的实验，但这并不意味着没有明天或后天，因为每个人的能力都是有限的。例如，仪器非常复杂，因为它非常小。任何仪器都会有异常现象。最重要的是要知道什么仪器有异常现象，什么时候有异常现象，所以你可以取消这段数据。假设仪器有故障，而你并不知道，那么你就会做错事情，得到错误的结果。
爆炸性新闻:作为一名科学家，你认为相信自己或你的团队哪个更重要？
丁肇中:最重要的是你很谨慎，怀疑自己的能力。最重要的是怀疑自己的能力。在清楚地了解之后，对我来说，我在做决定后没有任何改革的经验。当然，我很幸运。和我一起工作的人是非常非常好的科学家。他们的贡献非常重要。这个团队的成功肯定不是我自己的成功。
中国科学家对AMS做出了非常重要的贡献
澎湃新闻:我们想问一些关于中国和你对中国的印象的问题。你以前在德国汉堡的电子同步加速器实验室工作，现在你还在欧洲粒子物理研究所工作，你已经在中国生活了一段时间。这些地方不同的科学工作环境是什么？
丁肇中:我小时候住在中国，那是在第二次世界大战期间，当时没有科学研究。我记得那时，我父亲在重庆大学任教，后来在重庆军事工程学校任教。我仍然记得他带我去看了一场科学展览。所有的科学展览都非常非常简单。那时，我大约七八岁。然而，他给我留下了非常重要的印象。
现在中国的科学发展如何？我不知道如何开发它。因为我不住在*。然而，我觉得当我离开*时(1948年丁肇中和他的父母离开大陆去了*)，中国在1948年是一个非常非常落后的国家。然而，从1948年到现在，有航天项目，火箭和空间站。与此同时，中国的绝大多数空间活动都是自己完成的。我认为这是一件非常自豪的事情。
爆炸性新闻:中国科学家参与AMS项目怎么样？你对他们的贡献有什么印象？比如永久磁铁。
丁肇中:中国科学家对AMS做出了非常重要的贡献。特别是，由中国科学院电气工程研究所制造的磁体是与第一宇航科学院一起制造的。在此之前，还没有人制造过这么大的磁铁，直径1.1米，高0.8米，总重量约2.6吨。从来没有人把磁铁放在天空，因为根据指南针的原理，如果你把磁铁放在天空，一个头朝北，一个头朝南，航天飞机将立即失去控制。这是一个决定性的贡献。中国科学院高能非理性研究所也参与了这种快速磁体的制造。
澎湃新闻:山东是你的家乡。你能告诉我山东大学的参与情况吗？他们对整个项目有什么贡献？
丁肇中:山东大学参与了热传导系统。有一位非常有能力的教授，科林，他负责传热系统。如何保持这台仪器的温度恒定？空间站每93分钟绕地球一周。白天温度很高，晚上很冷。然而，白天和晚上的最长时间是93分钟。如何保持温度恒定？这主要是山东大学科林教授的团队与麻省理工学院、美国宇航局和中国*中山科学院的合作。山东大学确实做出了非常重要的贡献。
澎湃新闻:通过你的实验，你对山东和永磁团队的成员有什么看法？科学如何改变中国？
丁肇中:我第一次来中国是在1975年，到目前为止我已经取得了很大的进步。它不仅是高能物理，如王教授在大亚湾核电站进行的中微子实验，而且是一个非常重要的实验，如空间站。所以这是一个非常非常大的进步。
100%的时间花在实验上。
爆炸性新闻:据说你很少参加工作之外的社交活动。你真的不想把时间花在不参与你研究的人身上吗？
丁肇中:因为我100%的时间都花在实验上。空间站每93分钟绕地球一周，没有白天和黑夜，没有星期六和星期天，所以我很少有私人接触。同时，这也是一种习惯。
例如，麻省理工学院的许多教授都是我的学生。他们和我一起学习，获得博士学位，然后从副教授变成正教授。他们中的一些人已经和我在一起40多年了。我从未去过他们的家。有时当我邀请他们吃饭时，我会到我的办公室去吃饭。当他们对自己的工作有疑问时，我会邀请他们共进晚餐，一起讨论。因此，一般来说没人愿意和我一起吃饭，因为吃饭时会讨论物理。