编者按 今年是诺贝尔物理学奖获得者丁肇中先生发现J粒子50周年，J粒子的发现被全球物理学界称为“11月革命”。祖籍山东的丁肇中在寻根之旅中曾多次亲临日照市科技馆的建设现场，日照市科技馆常设展厅也展示了丁肇中探索物质世界的科学实验与发现。本报特邀日照市科技馆馆长李志毅撰文，回顾J粒子的发现历程，走进丁肇中的物理世界。

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2024年度的科学界热词中，J粒子一定拥有“姓名”。50年前，丁肇中发现J粒子，两年后获得诺贝尔物理学奖。

如今，88岁高龄的丁肇中还活跃在科研一线。他没有退休，仍是一个超大型国际合作项目阿尔法磁谱仪（AMS）的首席科学家。

AMS实验是他在耄耋之年仍全身心投入的唯一工作。每天早上7点起床，一直工作到晚上七八点，不分周末，极少社交。

若想理解丁肇中，唯一路径就是理解他的物理世界。

结缘物理，没听妈妈的话

1936年1月27日，丁肇中在美国密歇根州安娜堡州立大学医院里降生，早产了两个月。父亲丁观海和母亲王隽英原本希望他出生在中国，但还未回国，他就提早出世，用丁肇中的话说，“意外”成为美国公民。

出生3个月后，丁肇中回到中国。正逢日军侵华，一家人颠沛流离，九死一生。

从山东日照辗转到重庆落脚，日本人的轰炸，几次打断了他的上学路。即便在家，父亲也常常向他讲述法拉第、牛顿、爱因斯坦和冯·卡门等科学家的故事。在父亲的熏陶下，丁肇中幼小的心底萌生了成为一名科学家的想法。

“战争的好处是，我可以不必上学。”丁肇中这样诙谐地形容童年时光，逃课、避难、爬树、站在码头上朝日本军舰扔石头。

上大学以前，丁肇中跟粒子物理唯一的关联，就是听新闻讲到日本广岛和长崎的时候问爸爸，“什么是原子弹？”

回忆最初零散又匆忙的求学经历，丁肇中很感恩家庭教育，“我的父母从来不管束我，而总是激励我的兴趣，他们从不强求子女在学校中得到好分数。”

1956年9月，丁肇中开始了在美国密歇根大学的艰苦学习。

一开始他选了机械工程专业，身为土木工程学教授的父亲也特别支持儿子从事工程学研究。但老师说丁肇中学不来工程，因为他画的直线总是不直。他也想过学历史，但当他发现改朝换代第一件事就是修改史书，就知道自己也学不来这个专业。

决定转学物理的时候，丁肇中告诉了母亲。母亲委婉地反对：“学物理，要特别有天分的人才可以。”他的回答很干脆：“我在世界上只走一次，应该照自己的兴趣去做。”

投身实验，“大闹物理天宫”

科学世界里，丁肇中常常是那个“把多数推翻的极少数”。他采取的方法很简单，就是实验。实验既是他的基本价值观，也是方法论。

起初，丁肇中的研究方向是理论物理。转向是因为他的导师乔治·乌伦贝克随口感慨的一句话：“一个平庸的实验物理学家也很有用，因为每一次实验测量都有意义。但是一个平庸的理论物理学家，什么都不是。整个20世纪对物理有贡献的理论物理学家，你用手指都能数得出来。”

就这样，丁肇中毅然投身于实验物理。

丁肇中的物理生涯可大致概括成6个主要阶段，J粒子的发现是第三个阶段。J粒子的发现如一枚石子抛进一泓平静的池水，让物理界沸腾了。

目前的结论是，夸克是构成自然界基本元素最小的不可分割单元。一直以来，物理学家之间流行的说法是，粒子就像洋葱，剥掉一层之后，下面总会有另一层。

20世纪50-70年代，人类只发现了3种夸克。丁肇中觉得很奇怪，为什么没有第四种、第五种？

然而，要想寻找新的夸克，难度极大，丁肇中自己形容“相当于北京下雨时，要在每秒钟的100亿个雨滴中找到一个不同颜色的雨滴”。

1974年11月11日，得益于严谨的实验设计和实验室的全力支持，丁肇中果然发现了第四种夸克的存在，他把由第四种夸克组成的新粒子称之为J粒子。J粒子的发现令全球物理学界激动，被称为“11月革命”。

1976年12月10日，在诺贝尔奖颁奖典礼上，丁肇中先是用中文，后又用英文发表了因发现J粒子而获得诺贝尔物理学奖的演讲：“得到诺贝尔奖，是一个科学家最大的荣誉，我是在旧中国长大的，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……”

科学狂人，把多数推翻的极少数

时至今日，这位实验物理学家一直在一线做实验。这次，丁肇中把实验的舞台搬到了天上。

时间倒回到1994年，丁肇中做出了一个重大决定。他选择去做AMS实验，把一块“磁铁”放进遥远的太空，用来研究宇宙射线的特性和起源，特别是寻找暗物质和反物质。

虽说丁肇中的每次实验都曾遭到很多人的反对，但AMS遇到的阻力最大。丁肇中自己总结：“这是我做过的最复杂、技术上最具挑战性的实验。”同时，将磁谱仪送入太空，在丁肇中之前，从没有人敢这么想。

此后数年，波折不断。丁肇中一边进行实验准备，一边游说政府官员。终于，2011年5月16日，美国宇航局“奋进号”航天飞机载着AMS-02探测器正式升空。

“自然科学的发展是多数服从少数，只有极少数人把多数人的观点推翻后，科学才能向前走。”这是丁肇中常挂在嘴边的一句话。过去100年里的宇宙线测量误差极大，而AMS提供的宇宙线测量结果误差度小于1%。

太空中的AMS仍在回传数据，地球上的丁肇中仍在物理和人生之间穿梭，没有一点要退休的意思。

微尘深处穷真理，银河漫卷写此生。丁肇中的物理，让他永远年轻。

（作者系日照市科技馆馆长、研究馆员）

本版图片除署名外均由日照市科技馆提供