丁肇中教授谈科学实验 [复制链接]

第3版()
专栏：

丁肇中教授谈科学实验
一九七六年冬，瑞典皇家科学院举行隆重仪式，颁发诺贝尔物理学奖金。全世界许多著名的科学家济济一堂，全神贯注倾听一位学者用中文发表的重要演说：“我是在旧中国长大的，因此想借这个机会向在发展中国家的青年们强调实验工作的重要性。中国有一句古话：‘劳心者治人，劳力者治于人’。这种落后的思想，对在发展中国家的青年们有很大害处。由于这种思想，很多在发展中国家的学生们都倾向于理论的研究，而避免实验工作。事实上，自然科学理论不能离开实验的基础，特别是物理学，它是从实验产生的。我希望由于我这次得奖，能够唤起在发展中国家的学生们的兴趣，而注意实验工作的重要性。”
这是著名美籍物理学家丁肇中教授因发现J
（音：捷）粒子而获得一九七六年度诺贝尔物理学奖金时发表的演讲。自那时以来，三年过去了。不久前，由他领导的一个高能物理实验小组又在西德汉堡的一台正负电子对撞机上找到了胶子存在的实验证据。这一重要发现，曾使各国物理学家们欣喜若狂。在这么短的时间里，丁肇中教授和他领导的小组在科学上接连取得惊人的成就，他是怎样领导大家进行科学实验的呢？
一个晴朗的秋日，记者就此访问了丁肇中教授和在他的小组工作和学习过的中国科学工作者唐孝威、郑志鹏、朱永生、许咨宗、张长春、吴坚武、杨保忠。
下午两点半钟，丁肇中教授走进了和我们会见的房间。他看起来很年轻，不象四十三岁的人。他热情地和大家握手问好，坐下来仔细听记者的提问。
当记者对他和他的小组最近找到胶子存在的证据表示祝贺时，他谦逊地笑着说：最值得祝贺的事情，是中国人民决心要实现四个现代化。
丁肇中教授是第三个获得诺贝尔奖金的美籍中国血统的年轻学者。他离开中国远涉重洋前往美国求学时，年仅二十岁。当时他“身无半文”，完全靠奖学金念完了大学。他说，在这样艰难困苦的境况下读书，
“就得多用功”。从上大学到取得博士学位到开始做科学研究工作，一般人要用十年的时间，而他由于勤奋好学，只用了六年。
“这样刻苦攻读，你不觉得苦吗？”记者问道。
“噢，不，不，不，一点也不，没有任何人强迫我这样做。正相反，我觉得很快活。因为我有兴趣，我急于要探索物质世界的秘密。”他爽朗地笑起来。
“任何科学研究，最重要的是要看对于自己从事的工作有没有兴趣，换句话说，也就是有没有事业心，这不能有丝毫的强迫。许多人从事科学研究的时间并不长，而接连出成果，我认为很重要的原因就是他们有事业心。比如搞物理实验，因为我有兴趣，我可以两天两夜，甚至三天三夜呆在实验室里，守在仪器旁。我急切地希望发现我所要探索的东西。”
七十年代初，丁肇中教授怀着渴求科学真理的心情，到了美国东海岸的布鲁克海文实验室。经过几年的努力，一九七四年他和他的小组把一束高能量的质子打在铍靶的原子核上，发现了一个重量比质子重三倍多的粒子。经过分析研究，他们发现这个新粒子的寿命比通常相近的基本粒子要长一千倍。发现重量这么大，寿命又这么长的基本粒子，这还是头一次，这就是著名的由丁教授亲自命名的J粒子。这个重大发现曾经轰动了世界，使一度沉寂的国际高能物理学界重又活跃起来。科学界认为，J粒子的发现好比敲开了一个基本粒子家族的大门，给高能物理学的研究展示了新的前景。由J粒子提供的线索领路，科学家们又连续发现了一连串相类似的新粒子，使人类对物质微观结构的认识，前进了一大步。
在这以后，丁肇中教授继续利用欧美各国的大加速器从事高能物理的科学实验工作。和他在一起工作过的同志们说，他对工作的要求十分严格。工作起来一丝不苟，每天下午召集全组开会，检查布置工作。在讨论的时候，大家可以充分发表意见，展开争论，最后由他来做决定，规定好各自应该完成的任务，和完成任务的时间，并把工作计划打印出来，人手一份，他随时检查进度，到时候一定要完成。
“听说在你的实验室里工作，一切由你一个人决定，是吗？”记者问道。
“哎——对啦！”他笑着说：“在讨论工作的时候，任何人都可以发表意见。最后我来做决定，一旦决定了的事情，大家就必须执行，不执行或是执行不力，那是决不容许的。”
丁教授还说，“为了使我的实验小组保持蓬勃的生命力，凡是在我那里工作过的人，三、五年之后，我就介绍他到政府部门搞行政工作，或是介绍到学校去教书，或者参加别的科学实验。这样做的好处是可以不断地从中选拔出最优秀的人才来搞科学实验。”
在他那里工作过的我国科学工作者谈起丁肇中教授的治学态度时，对他很钦佩。他们举了一个例子。一次，测量几百个光电倍增管的各种参数及考验管子的稳定性。在测量过程中，发现一百个管子中有十个噪音很大。搞这项工作的人本想就改装这十个噪声大的管子就行了。因为要全部改装，费时很多，而且每只管子价值都是近千美元。尽管如此，丁肇中教授仍然坚持要全部拆了重来，每个管子要考验两天，一个也不能放过。他认为，搞实验，仪器不可靠，数据当然就不可靠，因此，他不允许有任何的马虎和懈怠。
丁肇中教授本人在实验进行过程中，也和大家一样，常常是通宵达旦、夜以继日地工作着。我国科学工作者还讲了这样一件事：一次，他们小组作了一些计数器，要运到日内瓦西欧核子研究中心去核对，因为那里有标准的束流。当时，丁肇中教授在美国，虽然远隔重洋，他还是连夜打电话，仔细询问了核对的情况，包括电子学的线路是怎么接的，都在电话上进行详细的询问。大家还举了一些例子。一天晚上，在西德汉堡的实验室里，我国一位科学工作者值夜班，取数据。那天晚上，丁肇中教授一直工作到凌晨两点才回去睡觉。刚过五点他又打电话来问仪器有什么毛病没有？实验进行得如何？总之，丁肇中教授认为，在科学的道路上，不脚踏实地地工作，不付出艰苦的劳动，就不可能前进；松松垮垮，舒舒服服，是搞不出名堂的。
当大家又提起类似的故事时，丁肇中教授笑了。他说，自然界的奥秘随时都在吸引着每一个有志于科学的人，谁都想走在时间的前面，有所发现。因此，搞科学实验，争取时间是很重要的。
谈到这里，丁肇中教授真诚地表示，在他那里工作的中国科学工作者大都是对科学有兴趣、有发展前途的人。希望他们回国以后继续从事科学研究。由于搞科学实验要废寝忘食地干，因此，在生活方面要尽可能地不要让他们为家务事分心。他不客气地说：“一天回家作三个钟头的家务，那还搞什么科学！”
在谈到搞科学实验应由什么样的人来领导时，他说：“搞物理实验，最好还是由物理学家来领导，过去西欧、美国的实验室有不少事实说明，由加速器专家领导的物理实验就不如由物理学家领导的实验搞得好。因为不是同行或者不懂行的人，往往缺乏科学的预见。”
谈到关于高能物理今后的发展及他所从事的实验工作的目的和意义时，丁肇中教授兴致勃勃地说，高能物理这一门科学的发展是非常迅速的。自从伽俐略从比萨铁塔上丢下两个大小不同的物体证实了重力加速度是一个常数，这可以说是那个时候的直线加速器吧，到上个世纪末期，Ｘ光的发现，相对地说，也算是当时的高能物理研究。本世纪三十年代，中子的发现以及以后愈来愈多的新粒子的发现，高能物理研究的规模越来越大，涉及的学科越来越多，对仪器精密度的要求越来越高，因为它探索的粒子越来越小而且有各种不同的特点。因此，在加速器建成以前，物理人才的训练，实验题目的选择是很重要的。否则加速器虽然建成了，但很可能作不出象样的物理实验。他希望，到他那里工作过一段时间的人，今后最好能不断地到国外去继续深造。这样，等到中国建成了加速器，就可以得心应手地在上面开展物理实验。
话题又转到他目前的研究工作上。他沉吟了一会儿说：“找到胶子存在的实验证据，算不了什么。二十世纪微观物理学的一大进展就是发现除牛顿所发现的引力相互作用和十九世纪确立的电磁相互作用外，还有两种新的相互作用：强相互作用和弱相互作用。我做物理实验的目的，是想找到这四种作用力的基本联系，这样对宇宙中的大部分物理现象，就能有一个全面而深刻的了解了。”
丁肇中教授兴奋地说，最近他领导的小组在研究正、负电子对撞产生电子或μ子或τ重轻子的过程中，对量子电动力学进行了检验。首次测量到电子、μ子、τ重轻子的半径小于亿亿分之二厘米，这就是说，它们比原来认为的更小，证实在这样小的范围内量子电动力学还是正确的，这个实验结果，使人们对带电轻子和电磁相互作用的了解更深入了一步。
访问快要结束的时候，记者请丁肇中教授谈谈自一九七五年以来四次访问我国的观感。他坦率地谈了他的印象。他说：“七五年来时，在北京和科学家们谈了谈。那时，没有人谈科学，科学家们都处于恐怖状态；七七年来访，科学家们兴奋地告诉我，他们获得了第二次解放。这次回来，见到高能加速器的预制研究已经开始，慢慢也有个计划，大批的留学生、研究生、访问学者也都派出去了，情况和几年前比，大不一样了。”
新华社记者顾迈南
本报记者保育钧（附图片）
参加丁肇中教授领导的高能物理实验小组的我国科学工作者郑志鹏（左三）、朱永生（左二）、许咨宗（左一）、张长春（右一）、吴坚武（右二）、杨保忠（右三），在北京和丁肇中教授（左四）欢聚一堂。
新华社记者杨武敏摄