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  诺贝尔物理奖获得者丁肇中         
诺贝尔物理奖获得者丁肇中
[ 作者:王苏灵    转贴自:齐鲁网    点击数:26    更新时间:2021-11-14    文章录入:admin ]

 

1974年11月,一个重大科学发现的消息传遍了全世界,更是振撼着整个物理学界,特别是高能物理学界。美国麻省理工学院的一个实验班底--纽约长岛市国立布洛克海文实验所的闭路电视向全世界播送:这个实验所经过10年的努力,已经发现了新的粒子。这个新粒子被命名为“J粒子”。这一发现者和实验班底的主持人,是美籍华人丁肇中博士。因为这一发现,瑞典诺贝尔奖金委员会于1976年10月18日,授予他“诺贝尔物理学奖金。”消息飞山越海,穿渡重洋,到达了中国,更来到了名人的故乡——山东省黄海之滨的侨乡日照县。

一、丁氏家世及丁肇中的父母

丁肇中的祖籍故里是日照城南38华里的涛雒镇。涛雒,这个具有900年历史的古镇,丁氏家族自明初从外地迁来,后成这里的名门望族之一。在这个曾盛极一时的商业大镇,丁氏祖宅取号为“仲德堂”,商号是“同生”。丁氏祖上近支,曾连出进士、举人。丁肇中的祖父丁履巽(字绎言)肄业于上海复旦大学,37岁去世,终生未入仕途。其祖母郑氏带着大小六个孩子——丁肇中的父亲丁观海及观海的一兄四姐妹,在那艰难岁月中一步步向前熬度着。

丁观海自幼聪明,勤奋好学,也是家中的孝子之一。他在家中念完小学,又在县内受过短期的中等教育;最后去济南、青岛等地求学,在外地度过了中学和大学生活的清苦岁月。

在外地求学期间,丁观海认识了本省海阳县的女大学生王隽英。王隽英的父亲王以成当年曾追随孙中山先生,在辛亥革命中不幸牺牲。王隽英的母亲是个有志气、有修养的女性。她含悲忍痛,带着女儿入学念书;后来又当了教员,亲手把王隽英培养成人。王隽英懂事后,知道父亲生前与同盟会元老丁惟汾关系至密,自己又被丁收为义女,因此,一直视丁惟汾为亲人,上学期间常到丁家。当时,丁惟汾正住北京,与李大钊一道,担负北方国民党的组建工作。丁惟汾的家眷则住在济南市按察司街。因丁观海是丁惟汾(涛雒镇官庄人)的同乡同族之孙,在济南常到丁惟汾家中,这便与王隽英相识。后来,双方产生了爱情。面对当时国家贫穷落后和遭受列强欺凌的现状,他俩决定努力争取大学毕业后官费留学,以期到国外学得更多知识,回来报效祖国。

1934年,他俩大学毕业。王隽英由于丁惟汾帮助,实现了官费留学美国的愿望,而丁观海则是宿愿难遂。郑氏——这位为儿子前途向来不惜代价的母亲,便求助族人卖掉一处房子,给儿子凑够自费留学的资金。又多亏丁惟汾协助办理,丁观海终于在是年夏季去了美国的密执安大学,攻读土木工程专业。翌年初春,公费赴美研究教育心理学的王隽英,也到达密执安。不久,这对恋人在安阿伯举行了婚礼。在密大,他俩勤奋相伴,甘苦共尝,终于熬过几个寒暑,结束预期的求学生涯,取得硕士学位。

此时,一种巨大的力量在日益强烈地冲击着他们。他们是中国人,实在思念并惦记着正处在危难中的祖国。日寇点燃的侵华战火,正疯狂扩延。此刻,世界上所有眼睛,几乎都倾注着亚洲时局的变幻。他们是多么想插翅飞过太平洋,看看祖国到底是怎样了。然而,王隽英已近分娩,这怎能安全地与丈夫一起回国呢?丁观海顾虑重重,犹豫未决。最后,他还是在爱人的催促和朋友们的友好表示下,怀着不安而沉重的心情,毅然别离了密大,取道加拿大西海岸,在温哥华搭上了到中国的轮船。

二、童年时代的丁肇中

1936年1月27日,在美国亚柏尔大学医院,王隽英生下了丁肇中。此时,丁观海已回到了祖国,在河南焦作工学院任教。虽然他的心每天都飞过太平洋,来到妻子身边,但并不知道出世的婴儿是男还是女。王隽英在产后仅有两个月之际,便带着这降生在异邦的儿子,回到了正是狼烟滚滚的祖国。

在河南焦作工学院,丁家三口人团聚了。他们急切地想念着家中的母亲。这期间,母亲也在成天盼望着自己的骨肉。因此,他们便于当年的7月回到了长思久念的故乡——涛雒。

游子归来的消息传遍了整个镇,族人邻居盈门探望。他们亲亲孩子,看看大人,门长问短,心里都充满了喜悦。丁观海三口人在欢乐中度过着。丁肇中的祖母郑氏极爱怜小孙子,舍不得他们马上离去,总想让他们好好地住些日子。但由于时局紧张,又忧虑着工作的去向,丁观海夫妇难以在家中消闲下去,住不足两月,他们便恋恋不舍地离开了故乡。

“七·七”事变,天下震动,华北各地相继沦陷。这年7月,丁观海夫妇带着不满两周岁的丁肇中又一次回到了家乡。此时,丁肇中的母亲已怀有第二胎。为了安全生存及今后的工作,他们与老母亲及全家商定到南京的亲友那里找个落脚处。于是,随着南逃的难民,他们开始了颠沛流离的逃难生活,于8月12日才到达南京。

到达南京的第二天,日军侵犯上海,日寇飞机对南京开始狂轰滥炸。蒋政府急忙西迁重庆,南京一片慌乱。见不可久留,丁观海背着肇中,扶着妻子带着行李,一家人逃到了安微芜湖。在芜湖,王隽英生下了次子丁肇华。因时局吃紧,孩子一满月,丁家4口人即渡江北上,逃到皖北重镇合肥。这年11月12日,上海失守;12月中旬,南京亦沦陷,日寇对中国军民实行长达六周的血腥大屠杀,举世震惊。惊慌中的丁观海夫妇越来越惦念故乡的老母以及整个家乡。于是,夫妻各背一个孩子离开了合肥,冒着战乱风险,历尽辛苦,于年底又回到了山东日照老家。谁知到家不久,日寇占据了青岛,并继续南侵西进。座落在胶新公路的日照涛雒镇,南逃的人流一天天增多。在风声鹤唳的紧张局势下,丁观海一家4口人与老母亲全家共同度过了春节。2月5日(农历正月初六),驻青岛日军派飞机2架、军舰3艘,对日照城、石臼所等地狂轰滥炸。县人无不惊恐。3月29日,日军250余人,乘车30余辆,又闯进日照境内烧杀掳掠。丁观海夫妇见家乡情况危急,便决计外逃。老母亲为了儿孙一家的安全,强忍着别离的心疼,也一次次催促他们上路。挨到了4月份,碰巧一批热血青年出外参加抗日军队,丁观海夫妇亦即带着两个孩子及孩子的姥姥再一次离开了家园涛雒镇。

当时,小小的肇中年仅3岁,而日寇掀起的侵略战争,却使他过早地失去了童年的欢乐与安宁。他们离别即将沦陷的故乡日照县,走出山东,途经海州,到达汉口,整整跋涉了3个多月。在汉口,丁观海巧遇二妹丁侃。丁侃当时在抗日学生救亡团里工作。丁观海得知山东大学和山东医学院已迁到四川万县,他们便立即乘船离开汉口,赶到万县。丁观海在山东大学工作到1938年12月,又只身往重庆大学联系工作;得到任教聘请后,于翌年初春,把妻儿及岳母接到重庆,居住在郊区沙平坝的重庆大学教工宿舍。不久,王隽英受聘于西南教育学院,丁家全家随即搬到磁器口教育学院宿舍住。在这里住下不久,王隽英生下了第三个孩子——女儿肇民。

当时的重庆,已成为蒋介石政府偏安之地。不仅各首脑机关的官员眷属族亲和追随蒋方的社会名流、豪绅巨商、富家子弟等拥塞在这里,而且一些科技部门和沦陷区许多中、高等院校及厂矿企业也都随之迁来。且不说住处困难,即是住下来,若没有稳定的工作和较高的收入,是难以在这样一个塞人空前之多和物价飞涨的城市里生存的。由于丁肇中的父母在学术界有一定的声望,加之一系列的努力奔波,丁观海先后得到重庆大学和复旦大学聘任,在两所大学里任课,忙得难以顾家。王隽英从1941年起,在四川教育学院任教,多亏母亲分担家务和照料三个孩子,她总算能应付自己的工作。

连续几年的逃难和流浪生涯,在丁肇中幼小的心里留下了深刻的印象。在重庆他开始上小学了。身为大学讲师和教员的父母,给家庭带来浓厚的学习气氛。这使童年的丁肇中受到极大的熏陶。当时,日本飞机经常轰炸重庆,丁肇中上课时辍时续。但在家庭学习环境的影响和母亲的尽心教导下,他从未中断过学习。稍大一点他便懂得了祖国的伟大、辽阔、富饶及日本强盗的野心。他常和当时的青少年一样高唱着“大刀向鬼子头上砍去”、“打回老家去”“誓死不当亡国奴”等歌子去上学。

1945年8月15日,日寇宣布投降。国民政府随之迁回南京。丁家一家6口人更是欢欣鼓舞地回到了南京。丁肇中的母亲王隽英,这位辛亥革命烈士的女儿、国民党元老丁惟汾的义女,这期间先后被选为国大代表和国民党立法委员,因而也不得不继续留南京工作。此时,丁肇中的祖母已移居青岛。丁观海为照料老母,便通过青岛亲友联系,去国民政府救济总署鲁青分署工作,同时也把岳母和母亲日夜思念的长孙带到了青岛。丁家祖孙三代离别6年之后终于在青岛团聚。丁肇中到青岛后进了一家天主教会办的小学校继续读书。家务活全由姥姥为他们操劳。丁肇中在青岛住了将近两年,度过了两个春节。在这段时期,他与经常从日照老家来的堂叔堂伯堂兄姐妹们结下了深厚的感情。1947年下半年,母亲把他接到南京,送他进了自己教书的大学附小念书。

1948年春,丁观海也来到南京,同年冬,应台南工学院(成功大学前身)的聘请,先行去了台湾。随后,王隽英同母亲一起带着三个孩子也到达了台湾。这时,丁肇中年仅12岁。

丁家全家到达台湾后,住在台中市。丁观海教授在台南工学院任教,因工作繁忙,只有周末和假期才回台中同家人团聚。这样,丁肇中的学习和生活基本上由母亲王隽英来操心。

眼看冬天即将过去,王隽英怕耽误儿子的学业,便领着肇中到丰原中学报考初中。当时,丁肇中名义上虽已高小毕业,但由于小学阶段是在流浪和迁移中度过的,因而他没有学到多少东西。王隽英看过初一课程表后,不禁为儿子产生后怕:没有扎实的小学基础,怎能学好中学的课程呢?她同丈夫商量并征得儿子同意后,便让儿子留级于大同小学,重读高小六年级。

对于丁肇中来说,台中市的每一个地方都是陌生的。因此,在重读小学期间,除了母亲挤出时间给予指点外,再也没有他人可以求助。但他深深懂得,这是关键的一年,主要得靠自己的努力,来把战争给耽误的功课全补上。作为一个孩子应该享受的游戏玩乐,他完全放弃了。要学的科目他先预习,当天的作业不过夜;清晨、黄昏和夜晚……他都迷在功课上。至于星期天和节、假日,更成了他对功课的薄弱环节进攻的好机会。

父母见他学得太刻苦了,几次劝他适当地玩玩。他不肯,并用大人的口吻说:“时间,是最浪费不起的!”他牢记母亲的告诫——“不管做什么,一定要努力奋斗,要成为一个佼佼者。”他从不象那种不会走路就要跑的孩子。在学习上,他力戒贪多嚼不烂的囫囵吞枣,而务求扎实;每遇一道难题,他不弄懂弄透,决不另换新的。

三、丁肇中的中学时代

1949年春季,随着王隽英的工作变动,丁肇中一家迁居台北市,居住在台湾省公务局宿舍。这年秋,丁肇中通过不足一年的刻苦努力,以优异的成绩考入了台北市成功中学。一般来说,一个学生对某种科目学得好坏,与老师的引导和自己的兴趣有着极大关系。丁肇中的国语和英语,在小学时就没有打好基础,当然不无这种原因。进了成功中学,这两门功课依旧是他的薄弱环节。中国历史课对他来说,却有着浓厚的兴趣。祖国那悠久的文明历史、灿烂的文化成就和近百年来人民对列强的欺凌、宰割所进行的英勇反抗以及所取得的抗日战争的伟大胜利,不仅使他看到了中华民族的伟大与坚强,而且也给他打开了一个宽阔的思想境界。本来,数理化这三门课程是他兴趣最浓厚的主课,随着他年龄的增长和眼界的开阔,自然科学对他的魅力更是越来越强了。每遇到疑难问题,不弄个水落石出,他决不罢休。

1950年春天,丁观海从台南工学院转到台北市台湾大学,在工学院土木工程系任教授。全家也随之搬迁到泰须街居住。新住宅较为宽敞。父母为让儿子更好地发奋学习,特意给肇中一间明亮的大房间作为书房兼卧室。

1950年秋,丁肇中转学到了建国中学初二甲班。建国中学对学生的学习质量要求很严,教他理科的也多是富有教学经验的老师。这虽然适应了他强烈的求知欲,但他不再是以前那样一个学得要命的小“书呆子”。他已能处理好劳逸二者的关系:勤奋,但不死拼;刻苦,而不呆板,养成了读活书的习惯。他把书中的知识归纳类型,举一反三,找出规律,然后踏踏实实,步步留印地向着深处钻研。因此,教他数学的老师曾赞赏他是一个学得活、后劲足、“问题的难度越大,他的钻劲也越大”的学生。

在课堂上,他是常常举手发问和第一个要求回答的学生。他提问题,自然不是盲无目的或思想懒惰,而是对某一问题百思不解才举手的。这使老师们多不敢等闲视之。有些问题,连老师都难以作答。他回答问题,更不是心血来潮,而是经过深思熟虑,认为较有把握时才要求试答。尽管他的答案偶尔会有出入,他不后悔。他认为:这是巩固大脑对该问题记忆的最好机会。

正象老师们曾指着他的背影所谈论的,“这个学生有一股钻劲,他做学问的功夫下得深。”课后或自学期间,他最善于提出问题,与同学们进行探讨和论证;有时为了得到正确的答案,往往要跟同学辩证到“甚解”才肯罢休。在同学们的眼里,他是班里的数学权威,但他从不以权威自居。他在学业上钻研越深,就越感到自己知识贫乏,求知欲也就愈加强烈。事实上,他已成为同学中知识面最广的一个。同学们喜欢接近他,愿意跟他一块探讨学习的问题,并亲切地叫他“丁大头”,说他的脑海里蕴藏着许多智慧。当然,这称号与他待人诚恳、热情和生活上不吝啬也是有关的。

到了高中时期,不少学生都成了只知“书中自有黄金屋”的书呆子,而丁肇中依旧象初中阶段一样有劳有逸地学习。他喜欢打羽毛球和骑自行车等体育活动,还喜欢散步,更欢喜游泳。台北市的碧潭等地方就是他和同伴们经常游泳的地方。这些体育活动丰富了他的生活内容,提高了他的身体素质。同时,这些不同的环境也陶治了他的情操,驱逐着他精神上的疲劳。而每当大脑得到了休息和精神旺盛时,他便又开始勤奋、刻苦地学习。他常说,“最浪费不起的是时间。”可以说,争取利用时间是丁肇中后来成功的秘诀之一。他不象有人那样,在学习上有时废寝忘食,有时混天了日。父母所谈的治学方法深深地印在他的心中。他的求知欲一直很旺盛。许多时候,同伴们在把时间抛费在那些无聊的事情上,而他却在图书馆里、学习的房间里……正解析或思考着某一问题。

就这样,在中学每一次考试中,他的成绩在班中都是遥遥领先。在后来回忆中学的生活时,丁肇中曾深有感慨地说:“我的中学教育非常好,基础打得十分扎实。一个人在扎根基时,是要狠下苦功的,若自幼便思而不学,将来难免流于轻浮。”他的话正好说明了,自己之所以后来有成就,也主要是由于他中学时的基础扎实。因此,中学时代的学历对丁肇中的一生影响很大。

1955年上半年,是建国中学高中部毕业的最后一个学期。这期间凡想继续深造的学生,无一不在以百倍的努力迎接大学的招生考试;同时,也能初步看出谁将成为大学生中哪一行里面的佼佼者。高中毕业成绩公布了,他的数学、化学都是100分,物理是97分。由此可见,丁肇中有可能成为理工方面的“佼佼者”。面对这优异的成绩,父母高兴,他也高兴,但他从未因优异的考试成绩满足过。他的胃口很大,一心向往能到台湾大学攻读,甚至怀有惊人的弘愿。

四、大学生中的佼佼者

中学毕业后,丁肇中却被保送到台南市的成功大学。这在一般学生来说,是光荣和愉快的,而他却一直怏怏不乐。他心目中的那所高等学府——台湾大学,就像一块巨大的磁铁一样吸引着他。考虑许久,他向父母征求意见,要参加全省的联合考试,并说:“我要考个‘状元’回来!”谁知丁肇中参加联考之后,因为文科拉了分,他并没有得中“状元”。失败,使丁肇中有生以来第一次受到了严重的精神打击。父母见他成天没精打彩,饮食不思,顾虑重重,夜不能寐,便一再安慰他,鼓励他……就这样,他终于又鼓起了更大的勇气,憧憬着未来的理想,先委屈地踏入了成功大学。

丁肇中在成功大学机械工程系学习。在第一学年的考试中,他的物理成绩是91分,微积分得95分,唯有工程制图是68分。成绩虽然如此,但他却是众所公认的优等生。尽管有的同学比他考得好,但那是死拼出来的成绩,没有什么潜力可挖,而他的成绩则是极为轻松地得来的。他博览群书,获得广博知识。大家无不叹服。可以说,这一年,他并没把所有的时间倾注在课本学习上。事实上,机械工程学并非他的最终所好。虽然,自初中阶段,他就爱上自然科学,但到了大学,这门学问对他魅力最大的却是物理。反复推敲每一条定律,这是他最大的乐趣。随着理论知识的丰富,大千世界的变化也越来越使他神往,物理学家们的贡献更使他仰慕异常。他读过牛顿、爱因斯坦、法拉第等许多物理学家的传记,但最使他感动的却是英国科学家迈克尔·法拉第的事迹。这位苦苦奋斗10年,终于发现电磁感应现象的科学实验大师,在丁肇中身上产生了“共振”,使肇中想到了自己的未来……渐渐地,他脑中酝酿成一个惊人的抱负——要做一名物理学界的“佼佼者”。大学生活的第一个学年结束了,这一抱负更象一头猛狮一样撞击着他的心。本来,早在中学时代就有勃勃雄心在撩拨着他。眼前他终于毅然决定:“重考台大”,“改读物理系,毕业后再到美国去深造”,将自己的一生献给物理学。

丁观海教授听到儿子向他详述了打算和决心之后,虽然为之一惊,但他更是了解自己的儿子。因此,他有意地试探道:“学工程好坏都是吃饭,学物理却需上才才成!”他并进一步问道:“你认为你有能力能跻身于物理学界吗?”“只要埋头苦干,我想我会的!”丁肇中回答得很是干脆,接着问母亲:“妈妈,你赞成吗?”“当然赞成,不过我还是那句老话:不管你干哪行,你一定要成为那一行的佼佼者”。丁肇中听后毫不犹豫地答道:“我一定会的!”

正当丁肇中全力投入学业复习之际,意外的事情出现了。他那重考台大的计划也就此破灭。丁观海夫妇昔日留美时,有位同窗好友名叫布朗,此时已是美国密西根大学工学院的院长。他正巧到台湾访问,顺便来看望丁观海夫妇。丁肇中虽然跟他接触时间极短,但在布朗教授心目中种下了很好的印象。丁肇中的母亲一见如此便向布朗教授提及儿子去美国念书之事。布朗立即承应下来,并答应到他家住宿。事情这样决定,当然很好,但丁肇中并不想生活上依赖他人。他拿定主意:一旦到达美国,就自食其力上大学。

1956年8月,丁肇中在母亲陪伴下,告别了父亲、弟弟、妹妹和同学,以身上仅有的100美元登上了飞往美国的客机。这次,母亲是应美国国务院的邀请赴美访问的。到达美国以后,母子俩在底特律机场分了手。丁肇中自己一人去密西根大学所在地安阿伯市。到达密大,丁肇中并末去接受布朗教授给准备好的住房,而是与来自台湾的同学李怡严同租了一间学生宿舍。

在密大,布朗教授对丁肇中很是关心和器重。在学习上,丁肇中的求知欲比在中学期间更加强烈了,凡所涉猎到的知识,他都想猛吞下去,因为他很清楚自己在外国求学的动机和远大目标。本来,他的数理基础很好,可是布朗教授给他联系的是工学院,学工程。但为了远大理想,他从第二学期开始扬长避短,对较高年级的数学和物理方面的课程侧重研读,并取得优异成绩。在布朗的协助下,他申请到了奖学金。到了第三年春天,终于转到了他所向往的物理系。从此,他对物理学简直是入迷。在学习中,他一直是个爱提问题的学生。他所提出的问题,往往是教授们经过多番思考才能解答。由于发奋努力,加之科学的学习方法,在1959年从密大毕业时,他连续获得了物理学和数学两门学科的学位。连续取得双科学位,这是大学生中少有的。

丁肇中于1959年夏末在密西根大学毕业,后又到东海岸经过了各种不同的面试。他本决定到普林斯顿大学的研究院去做研究工作,但由于人生中的一项重大事情,他改变了计划。

在密西根大学举行的优秀学生聚餐会上,他认识了一位尚未毕业的建筑系女学生——露易丝·凯慧。凯慧是美籍西德人。不久,他俩的感情得到进一步的发展。他对这位人品正直、忠厚的异国女秀,越来越感到称心如意。他重新确定:留在密西根大学研究院当研究生,攻读理论物理学博士学位。

1960年4月,丁肇中开始到加利福尼亚的伯克利实验中心,跟随曾在研究院教实验物理的马丁·蒲尔教授做一项π介子和质子撞击的实验工作。这是他事业上的又一重大转折点。在实验工作中,他深受蒲尔和琼斯两位教授的喜爱。他们看到了他大有发展的未来,劝他改理论物理而搞实验物理。回密西根大学时,著名的实验物理学家、密大老教授乔治·乌伦伯克同样赞成他搞实验物理,并劝他搞实验高能物理,做一名实验高能物理学家。

在密大做研究工作期间,丁肇中更是一个爱向教授们提问难题的学生。他这时的提问已常使个别教授难堪和不快。身为恋人的凯慧对他是了解的。她深知这位胸怀大志且坚不可摧的中国恋人的脾性,也为自己能有一位带有他民族之风的未婚夫而满足。她不责怪他,而经常鼓励他,并在生活上给予体贴。这使丁肇中从内心感到欣慰和鼓舞。

1960年,正当丁肇中在物理研究方面取得深进并获得物理学硕士学位之际,他的母亲王隽英因患肠癌来到美国就医,因医治无效不幸去世。丁肇中,这位年仅二十四岁的海外游子,没想到自己长思久盼来的母亲,竟在异国他乡永远撇下了自己的骨肉。这一悲剧给了他沉重的打击,使他曾一度处于凄苦之中。然而,感情的损失,没有使丁肇中动摇他那坚强的事业心!恋人凯慧为减少他的痛苦,这年年底便与他结了婚,把一个女子炽热的爱和温暖奉献给他。

他在通往科学高峰的攀登上继续探索、前进着。他念念不忘父母的爱抚和教导;探索和追求,也因而更加勤奋执着了。1962年,他终于获得哲学博士学位,然而,他也终因爱向教授们提出难题,竟成了“不受欢迎”的学生。同年,他作为一名实验物理学研究生,从密西根大学研究院毕业。

五、科学高峰的勇敢攀登者

丁肇中离开密西根大学后,为能更好地致力于物理学的研究,来到了离母亲墓园较近的哥伦比亚大学,在尼文斯实验室里工作。在这里,他不仅能常到母亲的墓前缅怀凭吊,以尉其痛念母亲、思念祖国的凄苦心情,而且也能利用这里的有利条件,在物理研究方面取得一些成就,为自己的民族争气。

他在哥伦比亚大学工作了一年时间。他把大量的时间用在实验工作上。他勇往探索,悉心研究微观物理,最终发现了“重氢分离子”。当时,他在著名的物理学家扬振宁、李政道、吴健雄等人手下工作,但并不以此为满足。他决计暂时到欧洲去,想闯出一条自已的路子。于是,1963年,在取得了福特基金会的资助之后,他便跟爱人凯慧吊别了长眠于天涯黄泉下的母亲,到了瑞士的日内瓦,在欧洲的核子研究中心组织工作。

在日内瓦,他结识了一位叫柯可尼的学者。柯可尼在来此之前,就曾在西西里大学担任过数年的教授。这是一位对实验工作严格而耐心的科学研究家。丁肇中受他很大影响,并从他那里学到了许多物理知识和先进的科研方法。

1964年,丁肇中被哥伦比亚大学任命为物理学讲师;继而又应哥伦比亚大学首席实验物理学家李昂·黎德曼的邀请,于1965年春从欧洲回到了美国,参加了由黎德曼教授担任主任的实验小组;同时,还参与了普林斯顿大学与宾州大学合办的加速器实验的工作。这期间,一个使美国物理学界大为震惊的发现问世了。在黎德曼教授帮助下,丁肇中仅用了半年左右的时间,便研究出“抗氢同位素”。这一发现,使得当时美国的物理期刊、新闻周刊、甚至《纽约时报》都有专文来极力推崇。从此,丁肇中在科学世界正式地崭露出了新的锋芒。

丁肇中,这个在中学时代就被人们认为有可能成为理工方面“佼佼者”的学生,如果说他那时是一颗孕育着顽强生命力的种子,那么此时,这颗种子已由破土而出,茁壮成长到了含苞吐穗啦。然而,他的声誉虽在继续上升,可他的满足却在继续下降。他要攀登那科学的险峰。

作为一个科学家,他的一贯信念是:成功没有方程式;对前人的经验和公式需要借鉴和效用,但不能视为不变的东西。他重于思考和理解,从不迷信书本和权威。他曾说:“一件东西除非加以度量,除非经实验证明,否则就等于不存在。”他的脑海里反复出现一个念头:宇宙如此之大,已发现的基本离子太少了,尤其是他从学生时代就感兴趣的“光”的课题。他绝对不相信,自然界里就只有三种重光子(矢量介子)。他打算进行这项实验。1965年秋天,他得到联邦德国汉堡电子同步加速器研究中心(DESY)主任捷特斯克的邀请,去那里主持进行一项用电子和正电子碰撞制造重光子的实验。1966年春,正在他准备去汉堡进行重光子研究之际,粒子物理学界传开一个惊人的消息:哈佛大学和康奈尔大学的同行们先后做过一项实验,说量子电动力学不可靠。丁肇中大为吃惊。他经过连续几个昼夜的精心研究,最后向李昂·黎德曼教授提出了修证并证实这一实验的建议和方案。当时,不少的人感到惊疑,就连李昂·黎德曼亦是如此。李认为:丁肇中不仅从未用过那样复杂的电子仪器,而且他更没有自己的助手和资金。若要成功,难度很大。但是丁肇中立即同汉堡的电子同步加速器研究所负责人韦伯和捷特斯克联系。两位教授非常支持丁肇中的方案,并热情欢迎和力促他速到汉堡的同步加速器研究所,来进行这项重要的试验。谁知丁肇中到汉堡后仅用了不足10个月的时间,便取得了实验的成功。这次试验非同小可,不仅澄清了过去未能澄清的问题,更重要的是给丁肇中奠定了在国际实验物理学界的地位。

丁肇中证实了“量子电动力学”的正确性之后,同行们对他刮目相看,汉堡的同步加速器研究所为他保留下了“客座”的待遇。此时,他极想拥有一个自己的实验物理学班底和雄厚的财力资助,以便进行对“重光子”的探索。这种机会终于来到了。在史坦福大学举行的一次关于基本粒子的国际性学术会议上,他应邀作了一个震场的专题报告。于是,美国各主要大学的聘书便接踵而至。美国麻省理工学院著名物理学教授维斯考夫亲去汉堡,以优厚的待遇邀请丁肇中加入他的研究阵营,并保证他在两年内升任正教授。对许职加惠,丁肇中并无很大兴趣,当麻省理工学院答应拨款并由他主持一个实验班底时,这才愉快地接受了聘书。

六、科学太空中的一颗灿烂明星

1967年夏季,丁肇中来到麻省理工学院,任物理系副教授。他挑选人才,亲自挂帅,把两批精干的实验物理学家安排在美国、联邦德国这两个不同的地域作战,开始专心致志地探索重光子。他自己奔走于大西洋两岸,指挥这场战役。他每隔两个星期才能回家一次,看望妻子和两个可爱的女儿。事实证明,他不仅是一位杰出的科学研究工作的组织者和领导者,而且也是一位事业心极强的出色的科学导师。他带研究生,一般只用两年时间就让他们毕业。他认为:“能从任何一个人身上学到的东西都是有限的,两年时间已足够了。”这正像他的学生时代一样:注重在时间上追求实效。

他对实验工作严格要求、耐心指导,对诸项事情处理慎重,而且也是一个非常重视自己动手的实干家。他曾说:“那种只会说不会动手的人,有再好的理论基础,在我这里也是呆不下去的。”为了保证实验不出差错,及时处理可能发生的意外情况,他实行了物理学跟班工作制度,并经常半夜起床检查工作。他常常亲自动手安装设备,获取和分析数据。他绝对不信大千世界中只有那么三个孤零零的重光子。为了发现新的粒子,他带领同事们用很大能量的光束轰击原子核,制造没有电荷的ρ的矢量介子;观测ρ、ω两个矢量介子之间的关系;并验证理论物理学家们对重光子的学说,奔忙于两个地域的实验室中。而一旦钻进实验室,他的工作时间则是经常性地超过16个小时。因此,他又是一个以能长时间连续工作而著称的科学研究家。不仅如此,他更是一如往常,是一位刻苦勤奋而又虚心好学的学生。在主持这项工作期间,他的报告和某些重要的公开讲演是经常的。每当这时,他总要事先反复修改讲稿,找从事这项研究的行家核对数据、结论和观点;并事先预讲,直到他本人都认为保准无误,才公讲于众。1969年,在苏联莫斯科杜布诺研究所召开的基本粒子国际性学术研讨会上,丁肇中作了《矢量介子和电磁相互作用》的综述报告,引起物理学界同行们的赞叹。第二年,作为粒子物理实验组主任的丁肇中,被麻省理工学院起任物理系教授;是年还被聘任为美国物理协会粒子合场研究项目的顾问,并任《核物理通报》副编辑。

紧张的工作,使丁肇中的身体状况日渐受到影响。1970年春天,他感到实在无法支撑下去,才去医院。医生诊断他患有严重神经衰弱症,甚为担心,劝他休假一年。他大吃一惊,整个实验工作正需要他时,他又怎能忍心去休养呢?可他最后考虑,为了将来能把研究工作推上一个新的更高水平,又不得不听从医生的劝告。于是,他心中怀着对工作的千百牵挂,暂时回家休养。但丁肇中在家中无时不牵挂着正在两个地方进行的研究工作。夜深人静时,他总反复思考,总结着以往失败与成功的经验和教训,探讨着新的研究步骤。为了尽快得到新粒子,他与来探望的同事们反复商讨、研究,决定在世界上三个高能实验基地上同时开展寻找重光子的方案,即:一组在德国汉堡同步加速器研究所;一组在瑞士日内瓦的欧洲核子研究中心;再一组为整个研究工作的中心,在美国纽约长岛的布洛克海文国立实验所。

1971年春天,丁肇中康复后,立即着手这项大实验的筹备工作。到1972年,他得到了三个高能实验基地负责人的支持。尤其是布洛克海文实验所主任,他对丁肇中的敢于探索未知领域的冒险精神很欣赏。他排除上百封申请做实验的报告,只批准了丁肇中申请的实验计划。

探索新粒子的实验工作,要在极高能量的质子轰击之下进行。为保护科学家们的安全,必须使用大量屏障物。这大约得需要上万吨水泥、上百吨铝、5吨铀及50吨肥皂等等。幸亏德国汉堡有一台待关闭的加速器和一批未用的屏障物。丁肇中立即乘飞机去汉堡商谈租借下来。1972年到1973年夏,丁肇中小组制造了好几台探测器,运往汉堡的基地去做实验,都失败了。这年秋,正当实验难以进展之际,布洛克海文国立实验所的李阳勇博士毅然参加了丁肇中实验班底。李设计出的供实验用的强力质子光束性能极好。自1971年以来,丁肇中的工作基本上是在布洛克海文实验所进行的。他带领他的同事们废寝忘食,日夜奋战,到1974年春,终于使一切准备就绪。他便把三个实验小组召集到布洛克海文,进行了实验前的部署。

丁肇中所主持的这个研究小组的成员,来自10个国家和地区。数年来,他们在丁肇中的领导下,为了寻觅新的粒子,谢绝一个个劝阻,迎着一阵阵冷嘲,冲过一个个障碍,战胜一次次困难,一直是夜以继日、大无畏而忘我地工作着。1974年4月,探索新粒子的实验重新开始。他们用的是一部300亿电子伏特质子的高能加速器。自此,丁肇中和他的同事们,在总结了以往历次实验的经验教训之后,终于又开始了更加顽强不懈的、紧张而又慎重的战斗……

日复一日,春夏秋至……这一天终于来到啦!这是布洛克海文最有意义的一天——

1974年8月,实验室里的人们全都紧张了起来。他们发现,加速器里的电子突然增加。这是新粒子出现的前兆。当时,谁也会认识到,这种前兆将会引导全世界核子物理学跨入一个新的时代。

此时此刻,有谁不感到激动、紧张,更有谁不感到百倍精神……

高能加速器里的质子在继续碰撞,人们的脉博在急剧地跳动……

突然间,一个新的粒子出现了。它以极长的寿命分解出正负电子……人们的内心立时上升到极度的激动、兴奋——世界核子物理学的新时代来到了!

丁肇中——这个在烽火岁月里到处逃难、流浪的孩子,这个在重庆街头躲避着日寇飞机去上学的儿童……当初是否曾想到了这一天?这一天来到了!他应该狂呼,可他没有这样。二十多年来的坎坷人生和对事业的努力奋斗,已将他磨练成一位胸襟宽阔、处事极为慎重的科学大师。因此,在未经反复核实之前,他并没将这一新的发现公布于世。

8月过去了,9月过去了,10月来到了……无数次的实验证明,最后使丁肇中认为确准无误,他便终于向全世界宣布了这一伟大发现。在闭路电视机面前,丁肇中怀着万分激动的心情,向全世界对这种新粒子的命名作了解释:由于英文字母的“J”通常代表电流,而这种新粒子在分解时又产生了正负电子,因此,就叫它为“Jparticle”,即“J”粒子。

这是1974年的11月12日。

正当丁肇中向全世界宣布“J粒子”这一伟大发现之际,斯坦福研究小组的里兹特教授也宣布发现了新的粒子。奇巧的是,这个新粒子与“J粒子”一样,即:质量是31亿电子伏特,寿命等于其它任何粒子的一千倍。只不过里兹特是用“Ψ”粒子为它命名。到底谁是第一个发现者呢?当时争论很大。丁肇中表现了惊人的恢宏气度,不加私人的任何评论,采取不在乎的态度来处理此事。最后,斯坦福大学的史密斯教授出面证实:新粒子的最早发现者是丁肇中所领导的布洛克海文实验所。

J粒子的出现,在国际物理学界掀起了轩然大波。这证明,现有的基本粒子理论出现大的漏洞。这个神秘的怪物吸引了全世界几乎所有粒子物理学家。实验中心访客接踵而至,贺电络绎不息。与此同时,潮水般的论文涌向了高能物理的各种学术刊物,几乎淹没了其它课题。美国发行量很大的《新闻周刊》撰文评介说:“这是基本粒子科学的重大突破,对于近半个世纪以来,物理学家努力寻求解析自然界的基本结构,具有重大的意义和贡献”。麻省理工学院院长杰米韦森在对丁肇中的祝词中说:“丁教授的研究,已为人类开拓了宇宙未知的领域,并使基本粒子物理学迈进到了一个新的境界”。1975年2月14日,美国总统也发来了贺信。这一切,无不在世界物理学界中起到了强烈的振动。丁肇中,这颗耀人灼目的灿烂明星,升起在科学太空中。

七、授奖大厅里的中华之声

1976年10月18日下午2时,瑞典皇家科学院秘书长伯恩哈特给丁肇中发来一份电报:“瑞典皇家科学院今日将1976年诺贝尔物理奖平分颁予丁肇中教授和美国布尔登里兹特教授,以酬谢其在发现一种新的基本重粒子方面的先驱性工作”。

丁观海得到儿子获诺贝尔奖的消息,立即从台北发出了两封电报,一封发给波士顿的儿媳和两个孙女:“恭喜你们全家”;另一封发给正在瑞士日内瓦做实验的儿子:“祝您荣膺1976年诺贝尔物理奖桂冠”。当丁肇中的电话来到台北后,他又抢先道贺说:“塞谬尔,恭喜了!你收到了我的贺电吗?”“收到了,收到了。爸!您好吗?”“记者们搞疲劳轰炸,应付他们简直比搞研究还辛苦。您到美国来一趟,跟我一起去斯德哥尔摩参加颁奖典礼,好吗?”丁观海高兴地答应了。

从1901年第一次诺贝尔奖金颁发到1976年,瑞典的斯德哥尔摩授奖大厅里,始终未有汉语在这儿响起过,而已入美国籍的丁肇中今天将会怎样地讲演呢?按照惯例,获奖者要在颁奖典礼上用本国语言发表讲演。可是,丁肇中打破了惯例。他向瑞典皇家科学院写了一封信,提出请求,先用中文发表讲演,然后再用英文复述,他要让中华之声响彻授奖大厅,以此来表示他对祖国的深挚的爱,表示自己作为中华民族后代的自豪感。这不仅令皇家科学院感到为难,而且美国政府也竭力阻挠。但丁肇中只要决心一下,便会勇往直前,他终于胜利了。

1976年12月10日,斯德哥尔摩授奖大厅内,丁肇中怀着无比激动的心情,用汉语讲道:

“国王、王后陛下、皇族们、各位朋友:

得到诺贝尔奖,是一个科学家最大的荣誉?熏我是在旧中国长大的,因此想借这个机会向发展中国家的青年们强调实验工作的重要性。

中国有句古话,“劳心者治人,劳力者治于人”。这种落后的思想,对发展中国家的青年们有很大的害处。由于这种思想,很多发展中国家的学生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,更是从实验中产生的。我希望由于我这次得奖,能够唤起发展中国家的学生们的兴趣,而注意实验工作的重要性。”

这篇讲演虽然简短,但铿锵有力,语意深长。它包含了丁肇中二十多年来对人生、对科学的真知灼见;给科学研究者和青年学生们以极大的启迪。

一时间,掌声骤起,震动着斯德哥尔摩大厅,不,可以说震动了全世界——万能的电波已载上这儿的一切,飞遍五洲四海,也到达了中国——丁肇中的故乡。

八、中华永在他的心中

人们或许没有忘记,除了丁肇中本人这个名字之外,还有丁肇华,这是丁肇中的弟弟之名。当年丁观海夫妇为使自己的后代将来即使走到天涯海角,也要牢记自己的祖国,便给这兄弟俩起名时,一个取字为“中”,一个取字为“华”。

丁肇中,他从未忘记故国,在发现J粒子的第二年——1975年11月,他终于来到了北京,受到人们的热情接待。他兴致勃勃地参观访问了许多地方,耳闻目睹了新中国成立以来的各方面的巨大变化。

1977年8月,受中国科学院高能物理研究所邀请,丁肇中再次来华访问。当时的中共中央副主席邓小平,亲自带领中国科学院副院长方毅、吴有训和科学院负责人刘华清,以及有关方面的负责人和科学工作者张文裕、郝汀、李滔、朱永行等人,一起会见了这位世界著名的科学家和他的夫人凯慧以及他们的女儿。访问期间,针对要实现中美科学首次大合作一事,大家进行了亲切的交谈。事后,中国科学院先后派27名青年物理学家,到达联邦德国汉堡电子同步加速器研究中心,参加了丁肇中教授领导的马克一杰实验小组,学习科学技术。

1978年9月,丁肇中又来到祖国。他7日到达北京,8日受到国务院副总理方毅的会见和盛宴招待,并进行了亲切交谈。参加会见和宴会的有中国科学院副院长李昌、国家科委副主任赵东宛、中国科学院高能物理研究所所长张文裕,以及有关方面的负责人郝汀、李滔、林宗堂。9月10日这天,当时的中共中央主席、国务院总理华国锋又在人民大会堂会见了他,跟他进行了亲切的谈话……

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