丁肇中:科學(xué)就是多數(shù)服從少數(shù)
中國新聞周刊記者/霍思伊
發(fā)于2023.5.29總第1093期《中國新聞周刊》雜志
“我想丁肇中教授不需要更多的介紹了!5月16日上午,在中國科學(xué)院高能物理研究所舉辦的“高能論壇”上,所長王貽芳這樣“介紹”后,臺下掌聲雷動。
丁肇中對觀眾點(diǎn)頭示意。在熟悉他的人看來,過去十多年,丁肇中似乎沒有太多變化。他照舊一身黑色西裝,頭發(fā)花白但打理利落,講中文時慢聲細(xì)語,聲音不大,但篤定,說話時習(xí)慣雙手合十在胸前,顯示出一種從容而游刃有余。時間仿佛在他身上凝固了。
和大多數(shù)物理學(xué)家不同,今年87歲的丁肇中還活躍在科研第一線。他沒有退休,是一個超大型國際合作項目阿爾法磁譜儀(AMS)的首席科學(xué)家。該項目由他提出,歷經(jīng)波折,直到2011年真正步入正軌,這一年,丁肇中已經(jīng)75歲了。
過去12年,丁肇中每天早上七點(diǎn)起床,一直工作到晚上七八點(diǎn),不分周末,極少社交,他幾乎把自己100%的精力投入到物理實驗“這一件事”中。他頻繁出現(xiàn)在各種會議、論壇和電視節(jié)目中,定期介紹AMS的最新成果,并發(fā)表論文。
作為一名老者,丁肇中臉上的皺紋在增加,腰彎得更厲害了,但物理學(xué)家丁肇中一直沒變。數(shù)十年來,他一直在講述他的物理發(fā)現(xiàn)和物理觀。
《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》曾這樣評價他:“高能物理中有許多超級聰明與超級自我的科學(xué)家,丁肇中在這兩方面都鮮有對手!5月16日的演講中,丁肇中用一貫篤定的語氣說:“自然科學(xué)的發(fā)展是多數(shù)服從少數(shù),只有極少數(shù)人把多數(shù)人的觀點(diǎn)推翻后,科學(xué)才能向前走!
“把多數(shù)推翻的極少數(shù)”
丁肇中就是“把多數(shù)推翻的極少數(shù)”,他采取的辦法很簡單,就是實驗。
“實驗是自然科學(xué)的基礎(chǔ),理論如果沒有實驗的證明,是沒有意義的。當(dāng)實驗推翻了理論以后,才可能創(chuàng)建新的理論,理論不可能推翻實驗。過去400年,我們對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的了解,大多來自實驗物理!5月16日的演講一開場,丁肇中如此強(qiáng)調(diào)。一模一樣的話,他已說過太多遍。
1976年諾貝爾物理學(xué)獎的獲獎儀式上,丁肇中決定用中文演講。他說,中國有一句古話:“勞心者治人,勞力者治于人。”由于這種思想,很多發(fā)展中國家的學(xué)生們都偏向于理論的研究,而避免實驗工作。事實上,自然科學(xué)理論不能離開實驗的基礎(chǔ),特別是,物理學(xué)是從實驗產(chǎn)生的。
在物理學(xué)界金字塔尖的人物中,人人皆知,丁肇中是堅定的實驗主義者,實驗既是他的基本價值觀,也是方法論。他自述,目前為止一共做了五個重要的實驗,這些實驗可以被歸為兩類:第一種是探索宇宙中最基本的結(jié)構(gòu);第二種是尋找宇宙的起源,橫跨最微觀和最宏觀。
第一個實驗是測量電子的半徑。1965年,丁肇中剛結(jié)束歐洲核子研究中心(CERN)的博士后工作,回到美國,在哥倫比亞大學(xué)做講師。此時,他只有29歲,還是個非常年輕而“無名”的物理學(xué)家,但他想要挑戰(zhàn)權(quán)威。
根據(jù)量子電動力學(xué)(QED)理論,電子是沒有體積的,但1964年,美國哈佛和康奈爾大學(xué)的兩個團(tuán)隊,通過實驗得出一個意外結(jié)果:電子半徑為10-13~10-14厘米,也就是說,電子是有體積的,量子電動力學(xué)是錯誤的。
此結(jié)論一出,物理學(xué)界立刻產(chǎn)生震蕩,很多人站到QED的對面,但丁肇中卻對這一誘人的 “新結(jié)果”持懷疑態(tài)度。他認(rèn)為,這是一個關(guān)于物理基本觀念的實驗,因為QED是所有物理學(xué)中最準(zhǔn)確的理論。從法拉第到麥克斯韋,再到狄拉克,此前所有實驗都和理論相符,難道都錯了嗎?為了更審慎驗證QED,他決定自己設(shè)計一個新的實驗方案,重新測量電子的半徑。
他拿著新方案去咨詢諾貝爾物理學(xué)獎得主、后來任費(fèi)米國家加速器實驗室主任的利昂·萊德曼教授,對方給他潑冷水,說“想法有趣但實現(xiàn)起來非常困難”“至少要三四年”,對于實驗要用的很多電子儀器,他以前從未用過,缺乏足夠的經(jīng)驗。“我認(rèn)為你不能做!比R德曼斬釘截鐵地說,還和他賭了20美元。
但這并沒有改變丁肇中的想法。和此后的很多次一樣,他選擇相信自己。他跑到愿意接收他的德國電子同步加速器研究所(DESY),僅八個月后,就有了結(jié)果:電子的半徑比10-14厘米要小,這意味著電子還是“沒有體積”,抑或更準(zhǔn)確的表述是無法測量,量子電動力學(xué)是正確的。又過了幾個月,在一場討論QED的國際高能物理會議上,哈佛、康奈爾團(tuán)隊各自做了長長的報告,丁肇中突然站起來向主持人提出,能否給他10分鐘做一個簡短報告。他用扎實的實驗數(shù)據(jù)成功反駁了哈佛、康奈爾團(tuán)隊。后來,丁肇中收到了萊德曼寄來的20美元。
那場高能物理會上,現(xiàn)場被成功說服的人中,有一位物理學(xué)家叫理查德·費(fèi)曼。十年后,到生命盡頭仍保持孩子氣的費(fèi)曼給丁肇中寫了封信,他“質(zhì)問”道:“為什么諾貝爾獎要發(fā)給你?你所發(fā)現(xiàn)的新現(xiàn)象是我沒有預(yù)料到也不了解的?”“我挑戰(zhàn)你去發(fā)現(xiàn)一些我可以理解的東西!
這是1976年10月21日,丁肇中因發(fā)現(xiàn)J粒子而獲得諾貝爾物理學(xué)獎后的第三天,丁肇中成為繼楊振寧、李政道之后第三位獲得諾貝爾獎的華裔科學(xué)家。那一年,他年僅40歲。
J粒子的發(fā)現(xiàn)是丁肇中物理生涯中的第二個重要實驗。現(xiàn)在,我們都知道物質(zhì)的基本構(gòu)成,每個原子周圍都旋轉(zhuǎn)著一層層帶負(fù)電的電子,這是基本粒子家族中最先被發(fā)現(xiàn)的成員。原子內(nèi)的原子核,由質(zhì)子和中子構(gòu)成,再進(jìn)一步解剖,組成它們的單元叫夸克,也就是說,夸克是構(gòu)成自然界基本元素的最小的不可分割單元。當(dāng)然,這只是目前的結(jié)論,物理學(xué)家間流行的一種說法是,粒子就像洋蔥,剝掉一層之后,下面總會有另一層。
20世紀(jì)50~70年代,人類只發(fā)現(xiàn)了三種夸克。丁肇中覺得很奇怪,為什么沒有第四種、第五種?在當(dāng)時主流物理學(xué)界看來,這一想法既沒意義,也很難突破。有物理學(xué)家對他說:“這三種夸克已經(jīng)可以解釋所有已知的現(xiàn)象,為什么還要找第四個,沒有必要!
從實驗設(shè)計層面,要想尋找新的夸克,難度極大,對探測器的靈敏度和實驗的精度都要求極高,丁肇中自己形容“相當(dāng)于北京下雨時,要在每秒鐘的100億個雨滴中找到一個紅色雨滴”。諾獎委員會在頒獎時也將這件事的難度描述為“在大型噴氣式飛機(jī)起飛時嘗試聽到一只蟋蟀的叫聲”。
丁肇中說:“我所做過的每一個實驗,都有兩個特點(diǎn):學(xué)理論的人都說這個實驗沒有意義,學(xué)實驗的人認(rèn)為這么困難的實驗沒有人能做出來!钡还苓@些,“做你認(rèn)為正確的事,不要因為大多數(shù)人的反對而改變自己的正確想法!倍≌刂姓f。
在幾乎被所有實驗室拒絕后,美國布魯克海文國家實驗室同意了他的請求。1974年,他果然發(fā)現(xiàn)了第四種夸克的存在,這就是J粒子,它的壽命比已知粒子長1萬倍,這是一種奇特的屬性。后來,第五種、第六種夸克也被陸續(xù)發(fā)現(xiàn),F(xiàn)在,微觀物質(zhì)世界的基本結(jié)構(gòu)清晰展現(xiàn)在我們眼前,這一結(jié)構(gòu)非常簡潔,由12種、三代基本粒子構(gòu)成,其中有六種夸克,六種輕子。
和其他等待幾十年才獲諾獎的科學(xué)家相比,丁肇中發(fā)現(xiàn)J粒子兩年后就獲獎,被認(rèn)為是“歷史上最快的獲獎?wù)咧弧薄?/p>
對自己的獲獎,丁肇中認(rèn)為“興奮蒙蔽了他們(諾獎委員會)的判斷”。他始終記得費(fèi)曼給他的那封信中還有一句話:“不要因為獲獎,就認(rèn)為自己變成專家!边@句話深遠(yuǎn)地影響了他。在“高能論壇”上,有提問者請他談對撞機(jī)的未來,哪些領(lǐng)域可能產(chǎn)生新的發(fā)現(xiàn),他說:“我不知道!彼麖牟徽?wù)撟约翰涣私獾氖虑椤?/p>
“最重要的是,一定要認(rèn)為自己的能力是有上限的,要懷疑自己的能力,要時刻小心謹(jǐn)慎!倍≌刂姓f,比如要知道儀器什么時候有不正常的現(xiàn)象,這樣就可以把這一塊的數(shù)據(jù)取消掉!凹僭O(shè)儀器有故障而你不知道,就會得出錯誤的結(jié)果!
和他共同獲諾獎的伯頓·里希特認(rèn)為丁肇中是“一個極其謹(jǐn)慎的人,對實驗的所有細(xì)節(jié)都很在意”。在硬幣的另一面,《自然》雜志曾評論稱,丁肇中對細(xì)節(jié)的執(zhí)著導(dǎo)向了他充滿控制欲的管理風(fēng)格。
5月16日,丁肇中出席中國科學(xué)院高能物理研究所“高能論壇”。圖/中新
“科學(xué)上的事情不能用投票解決”
憑借一次次“光輝的戰(zhàn)績”,丁肇中搭建起了遍及全球的影響力。到1979年,丁肇中領(lǐng)導(dǎo)的MARK-J實驗在德國的PETRA正負(fù)電子對撞機(jī)上發(fā)現(xiàn)了膠子。
如果說基本粒子是構(gòu)成物質(zhì)世界的“磚頭”,膠子就是“水泥”,負(fù)責(zé)“粘合”粒子,其作用是傳遞粒子間的相互作用。不過,與沒人預(yù)料到的J粒子不同,膠子的存在早已被預(yù)測,只是被丁肇中的實驗最終驗證了。
此時,他已是麻省理工學(xué)院 (MIT) 物理系的終身教授。1969年加入MIT時, 他唯一的條件是“允許在任何地方做實驗”。獲得支持后,他得以在MIT任職的同時長期在歐洲工作。此時,他的第三個重要實驗得以開展,這也是他牽頭組織的第一個全球合作項目,共有中國、美國、德國、西班牙和荷蘭五個國家的機(jī)構(gòu)參與。1979年9月,《紐約時報》頭版報道膠子的發(fā)現(xiàn),文中特別提到:“27名中國科學(xué)家參加了這次實驗,在核粒子的國際合作項目史上,這是第一次,也是中國的一大貢獻(xiàn)!
膠子的發(fā)現(xiàn),開啟了此后半個世紀(jì)丁肇中和中國物理學(xué)家的合作,先后有近1000名中國科學(xué)家參與了他的實驗,包括唐孝威、陳和生、鄭志鵬、王貽芳等人,他們回國后成為中國高能物理研究的中堅力量。這一切的起始是1977年8月,剛復(fù)出不久的鄧小平對丁肇中建議,每年派10位中國科學(xué)家加入他的實驗室。1978年1月起,一批批中國科學(xué)家被送了出去。1979年1月,中美正式建交,鄧小平來美的“破冰”之旅中,兩國正式簽訂《中美高能物理合作執(zhí)行協(xié)議》。
王貽芳1984年從南京大學(xué)原子核物理專業(yè)畢業(yè)后,被選入丁肇中在歐洲核子研究中心(CERN)的L3實驗組。此時,丁肇中的研究地點(diǎn)已從德國轉(zhuǎn)移到瑞士日內(nèi)瓦近郊,這里坐落著一個周長達(dá)27千米的正負(fù)電子對撞機(jī)(LEP),1989年正式投入使用。運(yùn)行時,能量分別達(dá)1000億電子伏特的正、負(fù)電子相撞,對撞時的溫度是太陽表面溫度的4000億倍,也是宇宙誕生最初的1000億億分之一秒時的溫度。丁肇中團(tuán)隊設(shè)計了一個非常巨大的L3探測器,有六層樓高,目的是尋找宇宙中最基本的粒子,研究宇宙的起源。
從1982年~2003年,丁肇中花了20年投入到L3實驗中,這是他的第四個重要實驗。最后得出兩個重要的實驗結(jié)果:宇宙中只有三種不同的電子和六種夸克;電子和夸克都沒有體積,半徑都小于10-17厘米。L3實驗共發(fā)表了300篇文章,有300人因此獲得博士學(xué)位,但丁肇中仍覺得“相當(dāng)不幸”,因為所有結(jié)果都與標(biāo)準(zhǔn)模型一致,這是他不想看到的。他說,當(dāng)實驗與理論一致時,我們學(xué)到的東西是有限的。只有不一致時,科學(xué)才有新的進(jìn)展。
尤其令他不甘心的一點(diǎn)是,電子仍無法被測量。從1965年起,歷經(jīng)40多年,丁肇中才把電子半徑的范圍從10-14厘米縮小到10-17厘米,直到現(xiàn)在,他仍對此念念不忘。5月16日的采訪中,丁肇中對《中國新聞周刊》說,這是一個很簡單但卻非常奇怪的現(xiàn)象,我們每天都在使用電,但你去測電子的體積,卻永遠(yuǎn)找不到,永遠(yuǎn)比粒子的尺度要小。
L3實驗中,丁肇中的國際合作團(tuán)隊更加龐大,共有美國、中國、蘇聯(lián)等19個國家的600多名科學(xué)家參與,中國的主要貢獻(xiàn)是精密儀器制造和物理分析。王貽芳參與了L3實驗中重要的物理分析工作。5月16日下午,高能所舉辦的一場對談活動中,王貽芳說,MARK-J實驗中,丁肇中有意把每個中國科學(xué)家分到實驗的不同層面,覆蓋到整個高能物理實驗的各種領(lǐng)域方向,這也是后來北京正負(fù)電子對撞機(jī)(BEPC)建設(shè)相對順利的原因。參與MARK -J實驗的第一、二批人,日后都成為了BEPC和北京譜儀的核心骨干人員!懊總子系統(tǒng)的人都是從MARK-J訓(xùn)練出來的!蓖踬O芳說。
王貽芳指出,中國高能物理的發(fā)展得益于國際合作,從丁肇中領(lǐng)導(dǎo)的MARK -J實驗開始,中國科學(xué)家迅速掌握了國際上最前沿的方法、技術(shù)和思想,并以最快速度融入到國際高能物理研究的大環(huán)境中。丁肇生在對談中還強(qiáng)調(diào),中國不僅要積極參與別人主導(dǎo)的國際合作,還要主動出擊,“在什么地方合作也是非常重要的”。
5月16日上午的演講尾聲,他主動提起對撞機(jī)。他說,美國芝加哥的Tevatron正負(fù)質(zhì)子對撞機(jī)周長6.3公里,發(fā)現(xiàn)了第六種夸克。CERN的大型強(qiáng)子對撞機(jī)(LHC)周長27公里,實驗過程中促發(fā)了互聯(lián)網(wǎng)的誕生,找到了希格斯粒子。美國的超導(dǎo)超級對撞機(jī)(SSC)周長是86公里,因為管理不善,1993年被國會終止,之后很多美國優(yōu)秀的高能物理人才去了CERN,有的去了中國和日本。
“對我而言,中國高能所正在討論的100公里環(huán)形正負(fù)電子對撞機(jī)(CEPC)是一個非常重要、超前的目標(biāo),原因很簡單,對撞機(jī)的能量越高,越能發(fā)現(xiàn)意想不到的東西,這將會改變我們對宇宙的基本認(rèn)識。”
盡管丁肇中的前輩、諾獎得主楊振寧對此持反對意見。楊振寧認(rèn)為,在一個發(fā)展中國家,花費(fèi)數(shù)百、上千億元去尋找“只存在于猜想中的粒子”不是一個聰明的做法。顯然,丁肇中不同意這點(diǎn)。
目前,為了對撞出更多希格斯粒子的CEPC仍停留在紙面上。按照初步設(shè)計方案,工程造價約400億元人民幣的第一階段建設(shè)原本應(yīng)在2022年開工,如果一切順利,第二階段將會升級為超級質(zhì)子對撞機(jī)(SppC),能量超過LHC的7倍。
丁肇中說,“做新的事情總有人有不同的意見,不同的意見不是壞事。永遠(yuǎn)記住,人是向前走的,你不做,別人就會做,你就只能跟在別人后面?茖W(xué)上的事情不能用投票來解決,我的每一個實驗都遭到很多人反對,你去做,才能站到大家的前面!
“我拒絕你的拒絕”
“回顧你整個職業(yè)生涯,哪個實驗是最重要或者說最基礎(chǔ)的?”
2020年7月,美國物理聯(lián)合會的口述歷史學(xué)家大衛(wèi)·齊格勒在一次采訪中這樣問丁肇中。他沒有猶豫地回答:“20 年或40年后,如果人們回顧我所做的事情,唯一值得一提的可能就是阿爾法磁譜儀(AMS)實驗!边@是他的第五個重要實驗,也是耄耋之年仍全身心投入的唯一工作。
1993年,美國的超導(dǎo)超級對撞機(jī)(SSC)項目徹底被國會取消,這對美國高能物理界來說,是一次巨大的挫敗,而對丁肇中個人,則是職業(yè)生涯的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)。齊格勒問他,如果SSC順利通過,是否他永遠(yuǎn)不會參與AMS,他說,很有可能。
為觀察到更多預(yù)料不到的粒子,地面加速器必然走向更高能量。SSC失敗后,丁肇中有一天在日內(nèi)瓦附近的花園散步,突然想到,宇宙線的能量比地球上任何對撞機(jī)的能量都高得多,為什么不可以嘗試從地面轉(zhuǎn)向太空,直接探測宇宙線?宇宙最強(qiáng)的加速器就是宇宙本身。
1994年,丁肇中做出了一個重大決定,他選擇去做AMS!叭澜缒軌蚩辞暹@個過程的人不超過10個!蓖踬O芳在5月16日下午的對談中這樣說。作為丁肇中曾經(jīng)的學(xué)生和長期合作伙伴,王貽芳對《中國新聞周刊》說,丁肇中在決定要做宇宙線的實驗后,當(dāng)時考慮了兩種方案,一個是太空,一個是地面,他還研究了中國西藏地區(qū)羊八井的地面宇宙線實驗。最終,他做了一個超出所有人想象的決定,就是“上天”。
王貽芳解釋說,丁肇中當(dāng)時認(rèn)為,地面宇宙線實驗有相當(dāng)多困難,因為宇宙線有質(zhì)量,進(jìn)入地球后會被大氣層吸收,地面實驗無法直接測量,只能通過模型反推,不太容易得出可靠、定量的科學(xué)結(jié)論。太空雖然在技術(shù)上難度很高,但測量精度很高,所以在地面和太空間,他選擇了太空。
雖然說丁肇中的每次實驗都遭到了很多人的反對,但在歷次反對中,AMS遇到的阻力最大,一方面是因為它的難度,丁肇中自己曾總結(jié):“這是他做過的最復(fù)雜、技術(shù)上最具挑戰(zhàn)性的實驗!绷硪环矫媸且驗樗^于大膽的實驗構(gòu)想:將磁譜儀送入太空,在丁肇中之前,從沒有人敢這么想過。
為了“上天”,丁肇中設(shè)計了全新的實驗方案,首先,實驗?zāi)繕?biāo)是精確測量宇宙線上的電荷、質(zhì)量和動量。辦法是將一個磁譜儀,也就是磁鐵送入國際空間站,帶電粒子穿越磁譜儀后,其質(zhì)量和電荷的軌跡受磁場影響會發(fā)生彎曲。
但一個繞不開的難題是磁譜儀送入太空后,會受到地球磁場的影響發(fā)生偏轉(zhuǎn),就好像天上有一個大號指南針,“一頭指北,一頭指南,這也是多少年來大家都想把磁譜儀放到天上卻沒有成功的原因。”“高能論壇”的演講中,丁肇中解釋道。
為了讓磁譜儀在天上不轉(zhuǎn),丁肇中團(tuán)隊在磁鐵的設(shè)計上獨(dú)辟蹊徑:在上部有一個順時針的磁場,下部是逆時針磁場,組合起來,從外部來看,磁場消失了,這就是永磁體。作為AMS實驗中的最核心設(shè)備,永磁體由中國科學(xué)院電工研究所、高能所和中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院在北京設(shè)計、研制并進(jìn)行模擬測試。
AMS是第一個發(fā)射到太空中的磁譜儀,也是目前太空運(yùn)行的最強(qiáng)大、最靈敏的粒子物理探測器,它的終極目標(biāo)是尋找暗物質(zhì)和反物質(zhì)宇宙,如果成功,它將真正揭開宇宙的起源之謎。
1995年4月,AMS的第一次飛行實驗獲NASA批準(zhǔn)。1998年6月,美國“發(fā)現(xiàn)號”航天飛機(jī)載著AMS-01在太空中飛行了10天,成功收集了100小時數(shù)據(jù)。這只是一次飛行實驗,但證明了在太空探測高能粒子的可行性。
2003年“哥倫比亞號”飛機(jī)失事后,美國宇航局(NASA)決定將重點(diǎn)轉(zhuǎn)向火星探測。2005年,AMS的發(fā)射計劃被從航天飛機(jī)的任務(wù)清單上刪除,但丁肇中沒有放棄這一計劃。據(jù)參與過L3實驗的CERN物理學(xué)家大衛(wèi)·斯蒂克蘭德回憶,丁肇中有一次要求美國能源部升級LEP的實驗,提議被拒絕了,“丁肇中站起來說,我拒絕你的拒絕”。
丁肇中一邊讓分布在世界各地的合作機(jī)構(gòu)繼續(xù)建造AMS組件,另一邊在華盛頓市中心的五月花酒店長期租下一個房間,作為他的“游說辦公室”。他邀請眾多議員進(jìn)入房間,當(dāng)著他們的面,他打開布滿了文件和圖表的筆記本,用做好的PPT陳述AMS的重大意義。2005年,在參議院委員會面前,他同樣用五分鐘和九張透明膠片說服了在場的很多議員。
王貽芳對《中國新聞周刊》說,丁肇中的口才很出眾,他講的內(nèi)容從不人云亦云,有時候非常出人意料。而且他經(jīng)常能以通俗易懂的方式把一個復(fù)雜的科學(xué)問題解釋清楚,讓人們對此沒有疑問!坝绕湓诮o政府官員做報告時,他說服美國能源部、NASA的能力是很罕見的。”
2007年,在丁肇中的請求下,美國能源部組織了一次評審會!拔乙蟊仨氄沂澜缟系谝涣鞯目茖W(xué)家來評審,比如諾貝爾獎獲得者、國家科學(xué)院院士或頂尖的航天工程師,和我面對面討論,因為一流的科學(xué)家可以向前看,對未來有感知。一般的科學(xué)家第一反應(yīng)則是錢給你了,我怎么辦。不出我所料,評審會上,參與的很多人和我有過競爭,但最后都同意做AMS!倍≌刂性凇案吣苷搲钡难葜v中回憶。
2008年,按照估算,全世界投在AMS上的錢已達(dá)到了15億美元。丁肇中在五月花酒店的房間內(nèi)接待了《自然》雜志的記者并對他說:“目前除了這件事(AMS),其他什么我都不做,我對項目出現(xiàn)的所有問題負(fù)責(zé)!敝,《自然》講述了丁肇中與AMS的故事,標(biāo)題叫《丁肇中的最后一搏》,這一年,他72歲。
2008年6月18日,美國國會一致通過了H.R. 6063法案,要求NASA“增加一個額外的航班,將AMS-02運(yùn)送到國際空間站”。AMS-02起飛前幾天,丁肇中要求發(fā)射臺里所有工作人員都離他遠(yuǎn)一點(diǎn),他獨(dú)自想了好幾個鐘頭,回憶過去16年里的每一個重要決定,有沒有錯誤的決定,有沒有值得懷疑的地方,如果不能肯定萬無一失,就不能讓它起飛。2011年5月16日,一架航天飛機(jī)載著AMS-02正式升空。
12年后,丁肇中在“高能論壇”上回憶起這段過往,他指出,暗物質(zhì)是宇宙的主體,占到宇宙總重量的90%以上,但人類還觀測不到。在AMS運(yùn)行的12年中,我們已經(jīng)獲得了390萬數(shù)據(jù),能量范圍從1~1萬億電子伏特,實驗精確度是1%,數(shù)據(jù)誤差非常小,而觀測到的高能量正電子能量分布與暗物質(zhì)理論“基本符合”,“但還不能說100%找到了暗物質(zhì)”。
他對《中國新聞周刊》解釋說,暗物質(zhì)有很多理論,一種理論假設(shè)暗物質(zhì)是重質(zhì)量粒子,實驗結(jié)果目前和這一理論相符,但基于數(shù)據(jù)的誤差,并不能排除所有其他理論,未來需要更多的數(shù)據(jù)去確定暗物質(zhì)的存在。因此,AMS正在升級,計劃將數(shù)據(jù)的接收度增加300%,“再過十年之后,應(yīng)該可以排除絕大多數(shù)理論”。
王貽芳推測,如果AMS真的發(fā)現(xiàn)了暗物質(zhì),就意味著超出標(biāo)準(zhǔn)模型之外的新物理誕生,至于暗物質(zhì)是否是以粒子的形式存在,這只是一種可能性。
由于國際空間站的退役時間從2024年延遲到2030年,AMS-02也將繼續(xù)工作到2030年。這也意味著,至少到2030年之前,丁肇中還無法退休。他的妻子蘇珊告訴《中國新聞周刊》,丁現(xiàn)在常駐日內(nèi)瓦的AMS辦公室,隔幾周回一次MIT,從新冠大流行至今,他延續(xù)了每天和全球各地的同事在Zoom上持續(xù)數(shù)小時開會的習(xí)慣,以審查實驗的方方面面!澳悴荒芟氘(dāng)然。十年沒出問題,不代表明天就不會出問題。”丁肇中接受齊格勒采訪時說。
“所以,現(xiàn)在每天你都在為可能出現(xiàn)的問題做準(zhǔn)備?”齊格勒問。
“是的!
《中國新聞周刊》2023年第19期