丁肇中:过去四十多年,我一直在找电子的半径
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【转载丝语】在丁肇中教授的《寻找宇宙中最基本的粒子》讲座中,提到,他曾经做了一个实验,验证了电子是没有半径的说法。电子没有半径是可以从量子色动力学中推测得出。但是我有一点不明白,如果电子没有半径,就意味着没有体积,一个没有体积大小的实物粒子将会是什么样的呢?真是很奇妙的东西。如果只是由于实验精度问题,那1964年,哈佛、康奈尔大学所做实验证明电子有半径,是10的-13到-14次方,当然这被丁肇中的实验所否决,他所做的结果是在10的-17次方无法测出电子半径,但这是不是仅仅只能得出,在目前的实验精度下是无法得出电子的半径,而电子本身可能存在半径呢?这也不太可能只是一种研究精度要求的近似假说吧,他在讲座中十分明确的说电子是没有半径的。
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——如此看来,在电子真实半径无法确立的情况下,再用经典电子半径(2.8×10-15m)计算电子自旋面速度超光速来否认电子自旋的经典粒子性就有点“不合时宜”了......
丁肇中:过去四十多年,我一直在找电子的半径
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丁肇中
丁肇中,美籍华人,祖籍山东省日照市涛雒镇,1976年诺贝尔物理学奖获得者。近年来,丁肇中在做的一个重要研究是寻找暗物质。他对暗物质的解释是:“宇宙中90%的物质是看不见的,因为看不见,所以称为暗物质。” 在探测暗物质过程中,丁肇中团队使用的阿尔法磁谱仪(AMS)可以捕捉暗物质的“信号”,进而探测到暗物质。
AMS团队有很多来自中国的科研人员,在丁肇中看来,东方的学生过于注重物理理论,轻视实验。去年底,在纪录片《中国实验室》拍摄期间,丁肇中接受澎湃新闻记者采访时表示,很多成绩好的东方学生都喜欢学理论,学量子理论。他觉得这个不是最重要的,因为他也学过很多。对他来说,最重要的是物理实验。因为,再好的理论,没有实验的证明,都没用。同时,学实验的人一定要了解物理的理论。不过,不能信任理论物理,不能说理论物理学家说的物理就是真理,物理学家说的真理经常被实验推翻。
我现在的实验是要了解宇宙的起源
澎湃新闻:丁教授,我们能先谈谈您当前所做的AMS研究吗?您正在寻找什么,如何选择您的研究小组呢?
丁肇中:我现在的实验是要了解宇宙的起源。有几个很简单的问题。
第一个问题,假设宇宙起源与大爆炸。大爆炸之前,没有任何东西。所以,大爆炸的时候,有正的也有负的,要不然不会加起来,没有任何东西。所以,在最开始的时候,有物质,也有同样的反物质。现在宇宙已经140多亿年了,有你,有我,有上海。可是,由反物质组成的宇宙到哪儿去了?这是第一个我们要找的问题。
第二个问题是,你看任何银河系统,它只有一个轨道,向心力和离心力平衡就会有一个轨道,要不然不会有一个轨道。这是什么意思呢?从这个轨道的速度,你可以算出来向心力和离心力是多大。向心力是因银河系统的质量和宇宙总质量互相吸引而来的,从这儿你就可以看出来宇宙的总质量是多少。宇宙的总质量比我们看得见的总质量大十倍,换一句话说,90%的宇宙是看不见的。看不见,暗物质。
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问题是,暗物质到底是什么东西?是怎么来的?(要解决)这两个问题,最简单的办法是,把一个精确的、用在加速器上的仪器,把它尽量缩小,缩小到能放在一个航天飞机上,载到国际空间站,因为在地面上没办法测量。反物质和物质一相碰以后,就湮灭了,所以要送到太空。这就是我做这个实验的两个目标。第三个目标是,宇宙线是怎么来的?宇宙线最基本的性能是什么?
参加过AMS项目工作的有600多位科学家,来自德国、意大利、瑞士、法国、美国、中国(包括中国台湾)、韩国等地,此外,还有来自墨西哥的,最近刚加进来的有土耳其和巴西的科学家。
我的团队所有人都要集中精力做事
澎湃新闻:您如何选择团队成员?
丁肇中:跟我工作的人,绝大多数以前跟我工作过。就是说,我唯一的要求是,参加工作的人要把这个实验认为是最重要的事情,不参加别的实验。几乎所有的人都要集中精力做这个实验,就是把加速器上的仪器放到太空。所有这些,从来没有人做过,所以一定要集中精力做这件事情。
澎湃新闻:对您而言,人生中最重要的事情就是物理学研究?
丁肇中:做这种别人觉得不可能的事情,别人认为很困难的事情,从事大量国际合作的事情,至少对我来说,一定要认为自己能力上是有限的,要成功做这种事情,要把所有的经历放在这个实验上。其他的事情都是次要的。在我认为,假设你没有这种决心的话,你最好不要做这种工作。
澎湃新闻:除了您刚刚提到的,每天都在做的基础研究之外,是不是还需要创新思维和毅力?
丁肇中:做实验物理的物理学家,第一,你要了解理论,认为会动手的人都能做实验,这个概念是完全错误的,你一定要了解物理发展的趋向。最重要的是你自己应该挑题目。有两种实验物理学家,一种是跟着理论走,第二种是自己找理论,了解物理是怎么一回事。
澎湃新闻:如果您面试一位科学家,您会问怎样的问题?
丁肇中:有科学家来找我,通常我还会跟他们谈话,因为这是年轻的科学家,都是他们问我问题。因为我问他们问题,永远可以把他们问倒,但是他们问我问题,我可以从他问什么样的问题,了解他们的思想是什么样的。
我给你一个很简单的例子。大概二十年前,我在实验室做实验,突然来了一个个子很高的人,穿得很破烂,挡住我说:“丁教授,我可以跟您谈一谈话吗?”我说“好”,我们就在咖啡厅坐下来了。坐下来他就说:“我才从波兰逃出来,我没有任何证件,我是学物理的,我愿意做你的学生,希望你能把我派到MIT(麻省理工学院)当你的学生。不过,我什么证件都没有。”我说“好,那我们到我办公室去。”
那个时候大概是礼拜六下午,很晚,已经六七点钟了。到我办公室,我就请他坐下来,我说“你问我问题”,然后我们就谈了三个钟头。三个钟头以后,我就决定,虽然他没有任何文凭,没有任何成绩单,也没有毕业证书,我还是写了封信给MIT说我收这个学生。虽然他是不合法的,但我收这个学生。现在他是MIT的正教授,前几天才认命为MIT核能所的所长。
澎湃新闻:此前,我们采访欧洲核子研究中心(CERN)的负责人时,他说LHC(大型强子对撞机)项目的长度超过了任何物理学家事业的长度。出于这个原因,他们努力招募年轻科学家,因为他们想延长项目的生命。这个问题也是您的研究中要考虑的因素吗?所以说,从别人问你的问题里,你可以了解到他的思想。因为,对物理学家来说,找题目是最重要的事情。
丁肇中:我找科学家,最主要是他对项目有兴趣,至于任何其他的事情,我不考虑。就是这个人,有没有能力,有没有创造力,有没有敢做他人不敢做的事情,能想出他人想不到的事情。其他方面的事情是一个管理者要考虑的,一个专门做物理的人是不考虑的。
http://tj.ifeng.com/a/20160902/4932818_0.shtml

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