导语
从1901 年第一次颁发诺贝尔奖到1976 年，四分之三个世纪过去了。但颁奖大厅里，始终没有响起过占世界人口约四分之一的中国人民的主要语言——汉语。丁肇中决心打破惯例，让华夏之声响彻授奖大厅，以此来表示他对祖国深挚的爱，表示自己身为中华民族的自豪感。瑞典皇家科学院收到丁肇中的信以后，感到为难。美国政府得知此事，也竭力阻挠。可是，丁肇中一旦下定决心要做一件事，他就会勇往直前、百折不挠地干下去。
1976 年丁肇中荣膺诺贝尔物理学奖授奖一幕
挑战常识
基本粒子的寿命大都不过一亿亿分之一秒。物理学家感到用通常的时间单位来衡量这样短促的寿命实在太别扭了，于是改用“宽度”来表示它们的寿命。粒子的寿命越短，宽度越大。毫不夸张地说，探测器就是实验物理学家的眼睛。对于那些肉眼看不见但瞬息万变的基本粒子来讲，探测器的作用更大。
部分粒子示意图
丁肇中虽然不是经济学家，但也深知探测器同样服从价值法则。一战末期，卡文迪什实验室每年才用500 多英镑的经费来添置新仪器，而自己需要的仪器，却经常要花费成千上万美元。极其精确的仪器制作，也要花费许多宝贵的时间。在这个竞争激烈的世界上，失去先机，就意味着自己降到第二流的水平上。但在质子加速器上寻找新粒子，只有两条路。一条是用老一套的办法，结果是什么也发现不了；另一条是制作更高明的仪器，尽管投资巨大，但是有获得新发现的可能。权衡得失后，丁肇中选择了后者。
在1972年正式提出实验计划时，丁肇中受到公开的批评和非难。有人曾经断言，即使丁肇中的实验能够搞起来，也没有什么价值。因为实验的目的是要寻找长寿命的重粒子，而在丁肇中计划实验的能量区域内，这样的粒子是根本不存在的。但对丁肇中来说，只有实验才是他追求真理的唯一手段。他决定按自己原来的设计进行实验。
丁肇中的母亲和丁肇中三兄妹
一位权威的物理学家参观了丁肇中的工作室，见到正在试制的高分辨本领的探测器后，大为吃惊。他说：“老兄，你难道连这点常识也不懂？在那个区域，即使有什么新的粒子出现，也不过是些宽度很大的粒子，你为什么要花那么大的本钱去搞这种劳民伤财的玩意儿呢？”
丁肇中反问说：
“先生，这不是懂不懂常识的问题，而是要靠事实来回答。一般说来，我是不相信理论上的争论的。”
什么叫常识？常识就是不经证明而常常引用的知识。现在，丁肇中决心向常识挑战了。
实验的准备工作在紧张地进行着。一切准备工作，事先必须做到万无一失。丁肇中与他的同事们耗尽心血，夜以继日地工作着。
丁肇中计划的这次实验，要在极高能量的质子轰击之下进行。为了保护在场科学家的安全，必须使用大量的屏蔽物。初步估计，大约需要上万吨水泥，还需要100 吨铅、5 吨铀、50 吨肥皂等。正巧，汉堡有一台加速器要关闭，一批屏蔽物搁着没有用。丁肇中立即乘飞机去汉堡商谈租借的问题。那位主人答应把材料租借给丁肇中使用。
回到旅馆，实验组突然打来紧急长途电话：一只高压粒子探测器爆炸了！丁肇中大吃一惊。不过所幸没有人受伤。1972 年夏天，丁肇中小组制造了好几台探测器运往汉堡的基地做实验，但没有达到预期的效果。直到1973 年上半年，还是毫无进展。正当实验处在困难时刻，李阳勇博士参加了丁肇中的小组。由他设计的强力质子光束，性能极好。丁肇中意识到一切准备就绪，可以动手实验了。他让三个实验小组都集中到布鲁克海文，进行实验前的部署。
J 粒子
命运之神为丁肇中选择的这条崎岖小道设置了种种意想不到的障碍。
开动加速器的第一天，刚从主加速器引进质子流，计数室的警铃就响了。丁肇中立即命令切断质子流。大家来到计数室一看，发现计数室已经射进了致命的射线，必须立即采取紧急措施。他们反复检查，都找不到原因。漫长的时间过去了，发生问题的原因仍旧没有找出。看来这次实验有夭折的危险，丁肇中和他的同事们忧心忡忡。
一天，丁肇中的得力助手贝克尔在计数室里来回踱步。实验一开头就碰上这件倒霉的事情，他好几天不能入睡。蓦地，贝克尔发现有几组盖革计数管的信号特别强，似乎暗示那股致命的射线是从某一个方向漏进来的。丁肇中得知后，立即召集全组成员，赶到现场仔细检查。果然发现粒子束制动器的顶部保护得不够严密。堵塞这个漏洞后，计数室里的辐射剂量大大降低。待在里面的工作人员不会再有什么危险，实验可以重新启动了。这时候，已是1974 年的4 月底。
丁肇中的战略是先在能量较高的区域内搜集一些数据，目的是对整套仪器进行调试。
“一定要确保实验得到的每一个数据的有效率接近百分之百。”
这是丁肇中一开头就下达的命令，也是他多年来的一个奋斗目标。为了确保观察没有遗漏，丁肇中规定每个实验都做两次，检查两次。这就使他能够有把握地宣称，他发表的任何东西，只可能有印刷上的错误。
小组成员早已习惯了这种要求，也知道只有这样，才会取得成功。小组用了几个月来完成这项一般人看来似乎多余的实验。一切都有把握之后，丁肇中才决定正式从头开始进行实验。先从机器能够提供的最高能量区域探测，再一点点向下降。为了保证实验不出差错，及时处理随时可能出现的意外情况，丁肇中实行了物理学家跟班工作的制度。
“你们必须避免根据常理作出的任何判断。要记住，每一个实验必须做两次，再检查两次。”
丁肇中是他们当中干劲最大的，他也要求同事们具有同样的干劲。他们每天的工作时间常在16 个小时以上。丁肇中素以能长时间连续工作而闻名。他常常半夜里爬起来检查工作，阻止人们离开实验室。几乎花费了大半个夏天，他们在能量为40 亿～50 亿电子伏特那一区域反复寻找新粒子，却毫无收获。
8 月底，他们把范围向下调低一些，又开始一轮新的探索。突然，仪器出现了反常的现象，计数器接收的信号骤然增加。
“是仪器出了毛病？”丁肇中知道这是不大可能的，因为他们早已对仪器进行了几个月的考验。
“莫非果真有一个新粒子？”这个念头在丁肇中脑子里一闪。他竭力抑制住自己的激动心情，再三叮嘱组员们：“重新测试，检查、再检查。”
随着能量逐渐接近30 亿电子伏的区域，他们的心跳越来越快。大家的脸上流露出掩饰不住的兴奋。一向冷静的丁肇中，也无法抑制内心的喜悦，注视着仪表的动静。
已经可以毫不含糊地讲，他们面前确实出现了一个新粒子。10 年辛劳，终于结出了硕果。
丁肇中的父亲和丁肇中三兄妹
几天以后，经过计算机处理的实验数据出现在丁肇中面前。他把这些数据绘在图上后，不觉惊呆了：在31 亿电子伏特处，出现了一个又狭又高的峰，峰的顶部已经越出了那张图纸。按照常识，这个区域即使有新粒子出现，也应该只是一个平坦的小“土堆”。而那座高峰，分明表示有一个新的重粒子。这个粒子度过了相当“长”的寿命之后，分解成正负电子对，消失了。这个粒子异乎寻常的长寿。
“这是一个真正的新发现。”丁肇中从惊讶中清醒过来。
丁肇中要求必须再次核实，要做到万无一失。他们用两套截然不同的方法来检验新粒子，最后得到完全相同的结论！确确实实有一个寿命长得出奇的新粒子出现在他们的眼前！丁肇中根据与组员们商量的结果，最后称它为J 粒子。自10 月底，组员们要求丁肇中迅速正式发表这项伟大的研究成果。丁肇中专门拜访了《物理评论通讯》杂志编辑特里格先生，并询问过去该杂志不经审查发表论文的规定是否改变。特里格做了肯定的答复后，丁肇中写了一份简单的草稿。11 月12 日，他把论文交给了特里格。
丁肇中实验小组在工作
丁肇中本想找一个有意义的日子发表发现J 粒子的消息。临近10 月中旬，丁肇中又打消了发表的念头。因为他想进一步搞清楚新粒子的某些内质。而且也许在J 粒子附近还有什么“怪物”。11 月上旬，丁肇中动身到加利福尼亚州参加一次加速器委员会的例会。这几天，他的心情特别舒畅、轻松。他知道这是一项将会使全世界物理学界大吃一惊的发现。但是丁肇中还不想把这个秘密很快公之于众。
到达加利福尼亚后，丁肇中吃过晚饭，打算睡觉。刚想脱衣服，马萨诸塞州打来紧急长途电话：“丁，我刚得到一个可靠的消息，你知道那个在斯坦福正负电子对撞机上工作的里克特吗？他们也发现了这个新粒子……”没等对方讲完，丁肇中明白他必须立即公布有关发现J 粒子的消息。
科学发现的狭路相逢
丁肇中没有想到，有人也找到了那个奇怪的新粒子。而且，这个人从开始就处在比他更有利的位置。他叫里克特，是一位电子加速器专家。里克特小组给这个粒子起名ψ 粒子。得知这个消息的第二天早晨，在斯坦福直线加速器中心的会议室里，丁肇中一遇见里克特就说：“伙计，我有件物理学趣闻要告诉你。”里克特没等丁肇中从怀里掏出那份实验记录：“不，丁，我也有件物理学趣闻要告诉你。”
两份实验报告并排摆在会议桌上，唯一的差别是丁肇中把粒子叫做J（吉）粒子，而里克特则称它为ψ（普赛）粒子。
丁肇中获诺贝尔奖的论文
“J/ψ 粒子！一个从未见过的怪物诞生了！”整个斯坦福中心沸腾了。原定的加速器例会，由于这个突如其来的好消息，临时改变了议程。
正在巴诺维亚的一台强大的加速器上紧张地寻找新现象的莱德曼教授，听到丁肇中的发现，大吃一惊。因为几年前，他就在丁肇中工作的那台加速器上工作过，只看到了一些模糊的反常现象，便放弃探索转移到条件更好的巴诺维亚费米国立加速器实验室继续研究。现在莱德曼明白过来，也许一生难得一次的获得诺贝尔奖的机会从眼皮底下溜走了。
丁肇中实验小组的实验手稿
原来当初莱德曼只强调探测器的灵敏度，而忽视了它的分辨本领。从传统的常识来看，莱德曼这样做是无可非议的，因为这类新粒子都具有很大的宽度。而J 粒子偏偏是一个宽度极窄的“怪”粒子。莱德曼的探测器分辨不清它的真面目。丁肇中却恰恰有不顾传统的习惯，顶住反对意见，强调改进仪器分辨本领的重要性。
丁肇中的实验装置示意图
J 粒子的发现，在物理学界掀起了轩然大波，这个意料不到的发现使实验工作者和理论工作者都大为惊异。这正好说明现有的基本粒子理论中出了一个大漏洞。这个神秘的粒子也几乎吸引了全世界所有的粒子物理学家。它成了每次国际性学术会议的中心内容，丁肇中也成了物理学家中的明星。
实验小组绘制的实验曲线
华夏之声响彻诺贝尔颁奖大厅
丁肇中的发现，为世界上所有设备完善的实验室开辟了新的前景，带来了巨大的活力。沉静了多年的高能物理，像突然注入了一支兴奋剂，活跃起来了！沸腾起来了！
美国《新闻周刊》撰文说：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。麻省理工学院院长威斯纳更为本院的科学家做出了这样重大的贡献而感到自豪。他在祝词中说：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。
1976 年10 月18 日下午12 时16 分，瑞典皇家科学院的秘书长给丁肇中发来一份热情洋溢的电报：
瑞典皇家科学院今日以1976 年诺贝尔物理奖金平分颁予美国丁肇中教授和美国伯顿·里克特教授，以奖励他们在发现一种新的基本重粒子方面的先驱性工作。
诺贝尔自然科学奖是举世公认的最高科学奖，诺贝尔奖获得者无疑都是杰出人才。一百年来，诺贝尔科学奖不仅见证了20 世纪科学技术的迅猛发展，而且因为其对基础科学的重视和对科学人才的奖励，推动了全世界的科学研究热情。
按照惯例，获奖人要在颁奖典礼上用本国语言发表讲演。可是，丁肇中提出了一个请求：先用中文发表讲演，然后再用英文复述。
从1901 年第一次颁发诺贝尔奖到1976 年，四分之三个世纪过去了。但颁奖大厅里，始终没有响起过占世界人口约四分之一的中国人民的主要语言——汉语。汉语记载了中华民族创造的灿烂的古代文化。中国的四大发明传播到西方以后，有力地推动了世界科学文化的发展。无论是在科学方面，还是在技术方面，中国取得的重要成就都有文字记载。丁肇中决心打破惯例，让华夏之声响彻授奖大厅，以此来表示他对祖国深挚的爱，表示自己身为中华民族的自豪感。
瑞典皇家科学院收到丁肇中的信以后，感到为难。美国政府得知此事，也竭力阻挠。可是，丁肇中一旦下定决心要做一件事，他就会勇往直前、百折不挠地干下去。
后来，丁肇中自豪地说：“当时我想，我是一个中国人，应该用中文发表自己的演讲。我就向瑞典皇家科学院写信，要求打破惯例。那时中美关系很不好，美国驻瑞典大使几次找到我，让我放弃。我告诉他：‘这不是你的事情，你管不着！’”
1976 年12 月10 日下午，斯德哥尔摩音乐厅的大厅内，坐满了外国来宾、瑞典社会名流和首都各界人士。丁肇中的父亲丁观海先生和其他前来观礼的受奖人家属，也在来宾席上就座。4 时30 分，丁肇中和其他获奖人，在诺贝尔科学奖金基金会成员的陪同下步入大厅，在受奖席上就座。
在颁奖典礼上丁肇中与瑞典国王握手
典礼开始。基金会主席简要地介绍了丁肇中的贡献后，丁肇中便被引上讲台。人类最美好的感情，一刹那间，全都涌上了丁肇中的心头。丁肇中精神抖擞地站在讲台中央，用流利的中文发表了一篇激动人心的讲演：
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。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。
这篇讲演言简意深，包含了他二三十年来对人生、对科学的真知灼见；这篇讲演话短情长，包含了他对祖国火热的爱，对中华民族的无限深情。丁肇中的精彩讲演受到全场听众的热烈欢迎，人们向他报以长时间的热烈鼓掌。
瑞典皇家科学院的代表高度赞扬了丁肇中和里克特两位教授：
我把你们比作在未知土地上的探险家，你们在未知土地上发现了惊人的建筑物，正如其他的伟大探索者那样，你们有自己的、由能干人才组成的小组，我请你们二位向你们各自的组员转达我对这项重大成果的衷心祝贺。你们在正负电子领域多年不懈的努力和想象力是极其重要的，这是J/ψ粒子的戏剧性发现的前提。从而大大影响和丰富了你们的研究领域，1974 年以后的基本粒子物理学已不同于往日的这门科学了。我很荣幸地代表科学院向你们致以最热烈的祝贺，并请你们接受国王陛下亲手颁发的奖金。
丁肇中在热烈的掌声和欢呼声中，从瑞典国王手中接受了诺贝尔荣誉奖状、诺贝尔金质奖章和奖金。记者们跑前跑后地给他拍照。大厅外面，有一群头戴白帽、手持彩旗的大学生组成的欢迎队伍，等待着获奖的科学大师们出来，以便一睹他们的风采。
入夜，斯德哥尔摩都会大厅灯火辉煌，充满了欢声笑语。但丁肇中并没有沾沾自喜。在这个绚丽多彩、象征着人类智慧的夜晚，他固然为10 年辛劳受到肯定而感到欣慰，但更觉得任重道远，还有一个又一个的科学堡垒等待自己去攻克。他要率领实验队伍，寻找把夸克结合在一起的物质——胶子存在的证据，寻找第六个夸克——顶夸克（t）、中间玻色子等新粒子。更远的目标是寻找自然界的四种力（万有引力、电磁力、弱力和强力）之间存在联系的实验证据。
“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。”
（本文摘自周金品著《丁肇中传》，有删改。图片部分为编者所加。点击“阅读原文”，了解图书详情。）
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