后,人们不再相信只有三个夸克了,现在我们知道世界上至少存在六种不同的夸克。
因为在诺贝尔奖历史上,从来没有人用中文做过演讲,所以我决定在授奖的时候用中文演讲。(全场热烈鼓掌)。1977年我见到了叶剑英元帅,他写了一首诗给我:“攻城不怕坚,攻书莫畏难,科学有险阻,苦战能过关。”我觉得很有意义。
【感悟】我的第二个体会是对自己要有信心,做你认为正确的事情,不要畏惧困难,不要因为大多数人的反对而改变,换句话说,要原谅大多数人的错误。
强力由谁传输?
有的科学发现属于意外收获
第三个实验是胶子的发现。1977年8月,邓小平先生建议每年派10个科学家到我这里来工作,这是我和中国科学家合作的开始。现在有很多很多科学家到我那里工作了,很多人都做出了很重要的贡献,比方说唐孝威院士、陈和生院士、郑志鹏院士等等。20世纪70年代,德国加速器PETRA是300亿电子伏特电子质子对撞机,我的实验目的是继续测量电子半径,却意外发现胶子。
什么叫胶子?发现胶子有什么意义?我们知道原子外面是电子,里面是原子核,原子核里面是粒子,粒子里面是夸克。宇宙中有三种力,一种是引力,引力是1612年发现的,到现在为止没有人知道引力是怎样传输的。电磁力我们知道有光的传输,弱力是这两种(W±、Z0)粒子的传输,强力是由胶子传输,换句话说就是夸克中间的力是由胶子传输的。夸克和胶子是否存在,对物理学和物理学家是很重要的。怎么发现的呢?当一个电子和正电子相碰的时候会产生夸克、反夸克和胶子,当反夸克、夸克和胶子出来的时候,就变成了三个喷注,所以当你发现粒子的喷注和胶子的喷注就表示胶子存在了。
1979年9月美国的《纽约时报》首次用整版报告了发现胶子的消息。27名中国科学家参加了这次重要实验,在有关粒子的国际合作研究项目史上,这是第一次,也是中国的一大贡献。当年的《人民日报》也介绍发现胶子的事情。
【感悟】我的第三点体会是,科学是很难推测的,对意料之外的现象要有充分的准备。
宇宙有多少不同的电子?
国际科学合作要选最重要题目
第四个实验是在欧洲核子中心做的L3实验。这个实验从1982年一直持续到2003年。前面说过,宇宙中最基本的东西是电子和夸克,实验求解的问题是宇宙中到底有多少种不同的电子,电子能不能分成更小的粒子,再就是夸克到底有多大,夸克能不能分成更小的粒子。
大家听说过宇宙是大爆炸来的,我们这个实验的目的就是制造宇宙刚开始时候的情况。这是一个比较大的实验,用的磁铁是1万吨,里面有300吨的铀,均来自于前苏联。这个实验是美国、苏联、中国、欧洲等19个国家600多名科学家共同参加的首次大型国际合作。中国政府也非常支持这个实验,包括给了一个当时非常先进的计算机,同时在上海的硅酸盐所生产BGO晶体。BGO和不锈钢是一样的,不同的是它是透明的。当时每年的产量是4公斤,很不幸的是我们需要12吨,怎么办呢?所以很多人认为这是不可想象的,结果上海的科研所做出来了,现在他们的晶体已经被广泛用于工业和医学上。
这个实验20多年发表了300多篇文章,有300多人获得了博士学位。主要结果可以用三句话来表达:第一句话是宇宙中只有三种不同的电子;第二句话是电子是没有体积的,它的半径小于10的负17厘米,我在开始做实验的时候证明它是小于10的负14厘米,用30年的时间还是找不到它的半径;第三句话,夸克也是没有体积的,它的半径小于10的负17厘米。我们天天用电,可是仍然不知道电子是多大。
【感悟】我的第四个体会是关于国际科学合作。怎样组织和领导国际科学合作?最主要的是要选科学上最重要的题目,能够引起参加国科学家最大的兴趣。对贡献大的科学家要优先认可,让他们得到国际上的公认,这样才能得到参加国政府长期的优先支持。
寻找反物质、暗物质
科学往往是多数服从少数
第五个实验是去年9月和大家讨论过的国际空间站上的AMS实验。AMS是阿尔法磁谱仪的简称。之前已经说过,国际空间站是夜空中除了月亮和星星之外最亮的星,国际空间站长109米,宽80米,重420吨,造价是1000亿美元。AMS实验是国际空间站上唯一的实验,也是第一个送入太空的磁谱仪。AMS实验的目标是寻找由反物质组成的物质、暗
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