华人物理学家丁肇中到底有多厉害？

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最近知乎上有很多关于杨振宁有多厉害的问答。作为生活在国内的诺贝尔物理学奖获得者，且作为一位富有争议的人物，对杨振宁先生的讨论自然会吸引到很多的关注。然而关于另外的几位著名的华人物理学家，他们究竟有多厉害，似乎很少有人讨论。
那么，华人物理学家丁肇中到底有多厉害呢？
相似问题：华人物理学家李政道到底有多厉害？

原文地址：https://www.zhihu.com/question/327590580

卡卡

在科学发展史上，能被称为革命的新发现屈指可数，而粲夸克的发现正是其中之一。1974年11月12日，《物理评论快报》杂志收到了丁肇中团队关于发现J粒子的文章投稿，后来科学家们确信，这篇文章中描述的J粒子是由一对从未被观测到的新夸克组成，这个新夸克就是粲夸克。这一发现很快与其他实验的结果得到了互相验证。丁肇中和伯顿·里克特凭借这一发现，获得了1976年的诺贝尔物理学奖。粲夸克的发现不但验证了由格拉肖、伊利奥普洛斯和迈亚尼提出的GIM机制，更推动了粒子物理标准模型的发展。这一在11月发生的新科学进展，后来被粒子物理学界称为“十一月革命”。今年是“十一月革命”的五十周年。五十年来，对粲夸克的研究为粒子物理学带来了无数的惊喜。在发现粲夸克十年后，中国的土地上，一项与粲夸克研究密切相关的大科学装置——北京正负电子对撞机（BEPC）破土动工。这不仅是中国的第一个大科学装置，也是中国高能物理实验研究的正式起步。

主持人：五十年后的今天，这几位物理学家来到了我现在所在的中国科学院高能物理研究所，一会儿我们就要去见见他们，来看一看这些以往只能在教科书上看到的名字，究竟长什么样子，和他们来一场真实的对话。


丁肇中获诺奖背后，不为人知的细节

主持人：格拉肖先生和迈亚尼先生曾经做过一个预言，是粲夸克的存在，丁肇中先生发现了J粒子，直接证实了粲夸克的存在。我想问一下二位，你们知道J粒子被发现的那一刻，你们在做什么？
谢尔登·格拉肖：我很震惊。丁博士给我打电话说，我应该去他的办公室时，我从沉睡中被惊醒。他没有解释原因。于是我穿好衣服，上了车，开到麻省理工学院，找到了他的办公室。他向我解释了他所做的事情，并给我看了一张他的实验结果的照片。我完全惊呆了，这是非常特别的事情，很难理解。我想我对他说，请给我一点时间考虑一下这个问题。然后我冲了出去。
鲁加诺·迈亚尼：当时我在意大利，所以这件事不像谢尔登经历的那么戏剧性，但我必须说，这个粒子的出现非常令人惊艳。
主持人：发现了J粒子之后，您打的第一个电话是打给格拉肖先生吗？
丁肇中：我想不是第一个就是第二个，因为我跟这两位，格拉肖和迈亚尼非常熟。这两位到我办公室来过，说你在做什么？我说我在做什么实验。他们就跟我说，他们有个理论，表示在正负电子对里面可能有个新的物质存在。这两位应该说是最先知道的。
格拉肖：这是一个惊人的发现。这是有史以来发现的第一个包含第四种夸克的粒子。1964年， 当默里·盖尔曼提出夸克理论时，他提出了三味夸克，它们可以解释当时存在的所有核粒子。但出于（让算式）更美观和优雅的原因，我怀疑一定有第四种夸克。所以我提出了第四种夸克，而丁肇中找到了它，也因此获得了诺贝尔奖。
丁肇中：我唯一的感觉就是五十年好快，就像昨天一样。开始做实验的时候，并不是因为找新的夸克。我开始的时候是测量电子半径，找不到电子的半径，可是发现光在很短的时间里面可以有质量。就有三个粒子，光变成这三个粒子以后，还会再变成光。我就觉得为什么光子会变成这三个粒子，质量都是差不多的？有没有更重质量的新的粒子？我开始做实验，就是要找有没有第四个粒子。非常非常困难，因为我那个实验的仪器的精密度就是说十亿分之一。什么意思？就是等于北京下雨的时候，每秒钟有十亿个雨点，中间有一个是红的，要把它找出来，所以大家都认为这是不可能的。所以这个实验被欧洲的加速器、美国的大加速器都拒绝了，后来在美国的长岛布鲁克海文的国家实验室，终于通过了这个实验。


科学的进展是「多数服从少数」

主持人：是受到了一定程度的质疑，您为什么在这个方向上还要坚持做下去？
丁肇中：科学的进展是“多数服从少数”，不是“少数服从多数”，你不能投票解决物理问题。我做过很多的实验，回过来想，绝大多数的结果，虽然当时看着很重要，现在看来都很普通的思想。只有五六个实验觉得比较重要。这五六个实验，每一个实验都受到绝大多数人的反对，有的人认为物理上没有意义，有的人说太困难了，做不出来。
格拉肖：丁教授其实展示出了对于成功科学家来说最重要的两种素质。第一个是想象力。他说服自己去寻找另一种重光子，这就是想象力。但是，当他提出要做这个实验时，人们嘲笑他。他们说，这很愚蠢，我们不会支持这个实验，我们不会做这个实验。他一个实验室接一个实验室地询问。他有毅力——第二个成为伟大科学家的品质。想象力，和坚持。
迈亚尼：我完全同意谢尔登所说的话。研究是想象力和严谨思维的结合。有时候你会碰巧打开正确的门，像我们和丁教授一样。
主持人：我们知道五十年前J粒子不是在北京被发现的，但是为什么发现五十周年的纪念活动要在北京举办？
丁肇中：五十周年的活动在北京，最主要的是J粒子的家族，总共现在找到30个新的粒子，都是在中国科学院高能物理所发现的，所以他们最了解这个，贡献是非常大的。
戴维·格罗斯：北京正负电子对撞机（BEPC）运行了（近）四十年，就像丁教授说的，它在这些重光子方面做出了非凡的发现。这是一个研究量子动力学的绝佳实验室，（能探测到）夸克非常复杂和丰富的相互作用，这使我们能够从根本上理解核物质。所以这是一个非常重要的贡献，中国的高能实验取得了很大的成就。
主持人：迈亚尼教授，您对中国的高能物理的发展也非常了解，还有哪些进步和发展的空间呢？
迈亚尼：是的，事实上，我回忆起我第一次参观这个实验室（中国科学院高能物理研究所）是在1993年。那时（高能所）是一个中等规模的实验室，并不十分显眼。1993年以来取得的进步令人惊讶，特别是中微子振荡的问题，它由一定数量的参数来表征，最后一个参数在其他所有实验室都还没有被测出来，因为这个实验非常困难，而（高能所）的团队在大亚湾测出来了。他们在中国南部进行了非常聪明的实验，从中子反应堆发出中微子，测量它变成另一种中微子的概率。这是一个非常重要的实验。还有另一个（实验室） 江门中微子实验（Juno） 正在准备中。所以在中微子物理学和加速器物理学方面，中国在过去的二十五年里取得了巨大的进步。因此，这个实验室和中国的粒子物理学家们瞄准更宏大的目标，比如建造更大的超级对撞机，这是完全合理的，目前这个项目正在预研阶段。


基础物理研究能给世界带来什么？

主持人：最近一段时间，埃隆·马斯克成功回收了火箭，各大媒体都非常关注。马斯克经常说一句话，说“物理学没有说不”，他笃信基础物理的相关定律。马斯克曾经去过您的办公室，您给他讲什么了？
丁肇中：（马斯克）来了以后，问了几个问题。第一个问题，能不能用原子核能到火星上去。我给他展示了我现在的实验。我现在这个实验在太空，就是找宇宙的起源。我们在太空的仪器，有650个微处理机，是很大的仪器。他就问这些微处理机怎么保险，在太空有没有辐射。我就跟他说，怎么样在地面测量。非常非常细心。我记得我送他离开我办公室的时候，我说你问了我一下午，我只有一个小问题来问你，完全属于好奇。他说你问，我说你是什么时候开始赚钱的。他说他11岁的时候。所以这个人确实和别人不一样，可是看不出来就是这么能干。
主持人：所以中国有句话叫“人不可貌相”。
丁肇中：对。
主持人：就跟基础物理研究一样，不能看着不行就一定不行，也未必。
丁肇中：人都是好奇的，跟着原动力向前走，今天做不出来的事情不代表明天做不出来。
主持人：可能我们很多不了解基础物理，不了解物理学的人很难想象，对于基础粒子的研究到底能给我们的世界带来什么？
丁肇中：基础粒子研究，人类一百年以前发现电子，发现X光，当时对我们有什么用处？现在电子和X光用在医学上，是不可少的东西。（二十世纪）30年代的时候，研究基本粒子就是研究原子物理。原子物理现在用在激光、导航这些设备上。（二十世纪）50年代的时候，研究基础物理是原子核物理，原子核物理现在用在能源上。大家要了解的是，从发现一个现象到能应用的时候，可能有三十年、四十年时间，等能应用的时候就改变整个人类的生活。
主持人：格罗斯教授觉得基础物理的研究能给我们的普通大众带来什么样的价值？
格罗斯：我认为最主要的是对自然界的理解。我们生来都充满好奇心。我们人类之所以成功是因为我们的好奇心。不幸的是，许多好奇的孩子去上学，他们的老师告诉他们，“不要问这些愚蠢的问题”，于是他们的好奇心就被扼杀了。但我们中的一些人仍然保持着好奇心，正如丁教授所说，科学家一生最有意义的部分，是有能力用一生去追寻这些“为什么”和“怎么办”的问题的答案。这极其令人兴奋，也常常令人非常沮丧，但当你理解了某些事情，要么是因为你想出了一个新的想法，要么是做了一个新的实验，或者是你的一个朋友做到了，这是世界上最棒的感觉。当然，它也能产生巨大的现实回报，这是政府或公司所关心的。但真正的回报实际上只是理解宇宙是如何形成的，它是由什么组成的？它是如何运作的？它是如何开始的？这些都是很棒的问题，我们已经有了部分很棒的答案，而且我认为从长远来看，这比我们所有发现带来的显而易见的物质和技术层面的回报要重要得多。
格拉肖：这实际上是一种信念。我喜欢回想一百年前，量子力学诞生的时候，有一群年轻人，其中有一个比其他人稍大一些，那就是尼尔斯·玻尔，但还有像海森堡、泡利等等这样的人，都是非常年轻的小伙子，大多二十多岁，非常国际化。有一个丹麦人，一个奥地利人，有几个德国人，还有法国人，有一位波兰裔法国女士。一大群年轻人在不同的城市，主要是哥本哈根，来回奔走，四处探索，研究原子理论。它是如何构成的？是如何组合在一起的？规则是什么？这就是量子力学的诞生。这些年轻人并不是为了赚钱，他们没有成立公司，他们没有试图为量子力学申请专利。可能会有一份工作，比如成为一名教授，他们大多数人也确实成为了教授，但是为了学习、求知、教学，以及理解宇宙的乐趣。我们当然有义务，尽我们所能，去了解这个我们出生的世界。


戴维·格罗斯：物理教育是最好的教育

主持人：有很多学基础科学的人，因为种种原因没有坚持自己的梦想。比如说几位有没有学生本来是跟你们学物理的，后来去搞金融了，有吗？
格罗斯：是的，不是很多，有一些。有时候我会感到很遗憾，因为那些常常是很出色的学生，他们转去了金融领域。但你知道，物理学家们一直都在从我们所谓的传统物理学领域，转移到其他领域。
迈亚尼：欧洲核子研究中心有一个统计数据显示，在欧洲核子研究中心完成博士论文的人当中，只有40%会留在物理学领域。那他们去做什么了呢？他们去了银行，在工业界工作，但他们带来了（学习物理）获得的能力，比如计算、电子知识，哪怕仅仅是逻辑思维能力，这些都是非常有价值的。
格罗斯：物理教育是最好的教育。因为我们教学生如何从本质上思考，如何处理大自然提出的问题，构建模型，发明新的观察方法，量化数据等等。我们教学生如何思考，这可以直接用于理解所谓物理世界中的问题，也可用于理解物理之外的问题。有时我觉得如果我的一个学生最终进入了其他领域，我会感到难过，因为他将无法享受研究物理的乐趣。我确实试图告诉我的学生，赚钱不如享受你所做的事情以及生活重要。但总体来说，我认为这是好事。我真的认为我们可能应该培养两倍数量的物理学家，并且有两倍数量的人流失到其他领域，这对世界是有益的。
主持人：今年诺贝尔奖，物理学奖被一个研究计算机的科学家获得了，会不会对我们未来物理学的研究方向产生一些影响？
格罗斯：在我看来，这正是一个运用物理思想做发明的最佳案例。它对所有其他科学都产生了巨大影响，如神经科学、生物学以及计算机科学。这个奖授予了约翰·霍普菲尔德，我在普林斯顿时候的一位同事。他是一位一流的凝聚态理论家，对大脑如何工作感兴趣，并运用来自凝聚态物理学的理念，自旋玻璃的思想。他想出了一个非常绝妙的主意，即如何由这些自旋或自旋的类似物构建出一种联想记忆。诺贝尔奖的另一半由一位来自计算机科学的人分享，他完善了这些应用的部分内容，并且现在成为一些重要科学的基础，造就了机器学习、大型语言模型、人工智能……所有这一切都来自物理学，所以这在物理学中是很常见的。我想我们应该从广义上去定义物理学。什么是物理学？因为对于自然而言，并没有物理化学这样的区分，自然就是自然。
格拉肖：要理解（今年的）诺贝尔奖，只需要读一读诺贝尔的遗嘱，这个奖项的宗旨是颁发给对人类福祉贡献最大的理念或发现。无论我多么支持把诺贝尔奖颁给引力波这一发现，人工智能的发展对人类福祉的改变，毫无疑问比引力波要大得多。所以我认为这次诺奖颁得非常棒。
迈亚尼：对于本次诺贝尔奖，我赞同戴维所说的。设想如果在丁教授做实验之前，你去问人工智能，粲夸克存在吗？我曾经遇到过类似的情况：当我们提议建大型强子对撞机（LHC）去寻找希格斯玻色子的时候，我受到了一些美国人的质疑，他们说现在我们的计算机程序几乎什么都知道，为什么你必须做实验才能找到答案？但这是荒谬的。我们永远无法先验判断结果是“是”还是“否”。粲夸克存在吗？这是一个关乎自然的问题，而不是一个人工智能可以解答的问题。人工智能只能收集人类目前所知道的（知识）。但故事总有未知的部分，那就是自然。如果不做实验，你永远无法解答。
主持人：丁教授您觉得，AI最近如火如荼地发展，您觉得AI的出现对基础物理研究的范式会产生哪些影响？
丁肇中：我猜想AI当然是非常重要，（但）它不会想出四（维）空间，不会想出量子力学，不会想出相对论。就是创造性的东西，我认为AI不会想出。
主持人：在座的同学你们有没有人看过《生活大爆炸》这个美剧？从你们的表情当中我们就读出了一些什么，坦率地讲，我就是从这部美剧当中获得这些基础的物理学知识的，我们听说美剧当中的物理学家谢尔登就是您本人，是吗？
格拉肖：是的，《生活大爆炸》中的主角是谢尔登·库珀，据说谢尔登和我有联系，而库珀又和美国布朗大学的诺贝尔奖得主利昂·库珀有联系。这个节目在中国非常受欢迎。我知道这一点是因为我去中国十个不同的城市、至少十所不同的大学做演讲时，甚至在一些高中，孩子们总是会问一些关于《生活大爆炸》的事情。
主持人：您觉得《生活大爆炸》当中谢尔登这个角色跟您本人像吗？
格拉肖：不像！
主持人：完全不像？
格拉肖：我不看愚蠢的电视剧，我做物理研究。（笑）我知道它有多受欢迎，这个节目能让孩子们对科学产生兴趣。我是通过阅读科幻小说对科学产生兴趣的。当原子弹投在日本的时候，我12岁，虽然我还不懂量子力学，这是肯定的，但我知道炸弹与铀有关，以及铀的一种同位素是可裂变的，而另一种同位素不可裂变。我在12岁的时候会向我的初中老师解释这些，这就是阅读科幻小说的好处。并不是说我有多聪明，而是因为我读了科幻小说。所以你永远不知道是什么造就了科学家。
主持人：你们几位科学家是怎么爱上物理的？
迈亚尼：坦率地说，我学习物理是因为我对天文学感兴趣。我读过一本由意大利天文学家写的关于太阳如何运作的书。它非常吸引人，以至于我想了解更多。成为一名科学家意味着真正投入你的一生。我记得当我的孩子们看到我有点心不在焉时，他们会说，看，他又在琢磨物理了。
主持人：你们眼中的物理之美是什么样？
丁肇中：对我个人来说，好奇，想了解自然现象，做别人做不到的。
格罗斯：什么是物理学之美？美确实很难定义，亲眼看看才会懂。但就像很多美丽的事物一样，它是一种后天培养的品味。所以很难解释一个方程式为什么是美丽的。我们对自然的许多解释结果都极其美丽，常常是数学意义上的美。我们对我们的解释如此美丽感到有些惊讶，或者甚至不知道这意味着什么。但就像刚刚说的，我认为作为一个物种，我们已经进化到试图理解物理世界，我们非常成功。当我们理解某件事情时，我们的大脑会奖励我们，给我们带来一阵愉悦，我们通常把这称为美丽。


粒子物理的未来方向在哪儿？

主持人：今天录制节目之前我们也搜集了一些年轻科学家想向各位提出的问题，他们有人说粒子物理的未来方向在哪儿？
迈亚尼：我不认为物理学已经终结，仍然有许多问题我们还不知道答案。但是我们现在能说的是有限的，这个限制是由我们能够推动实验装置的能量大小所决定的。比如，我们知道在宇宙中存在大量具有引力作用但不是由质子和中子构成的物质，这被称为暗物质。暗物质是由什么构成的呢？会是比希格斯玻色子更重且我们还未能制造出来的粒子吗？有这样的理论，也有其他类型的理论。在做实验之前，我们无法知道答案是什么。这也正是我们认为必须推动建造更高能量实验装置的原因之一。
格罗斯：最终，所有科学都基于实验。我们基于自己的理解做出预测，然后向自然寻找答案，检验这些预测是否正确。自然从不说你是对的，它只说你是错的。大多数时候它说你是错的，有时它会说“好吧，这次预测中了，从头再试一次。”于是我们一次又一次尝试。过了一段时间，如果我们足够多的预测都没有错，我们就开始有信心了。如今实验变得有点更困难了。实验的时间跨度如今是几十年，而不是几年；所涉及的能量非常大，距离非常小。所以目前，环形正负电子对撞机（CEPC）正处于预研的收尾阶段，即将准备好成为世界探索物质微观性质的主要工具。这对中国来说是一个巨大的机遇。
格拉肖：许多年前，粒子物理实验一直由美国人主导。美国人建造了第一台回旋加速器，第一台大型加速器，做出了重要发现，才有了我们今天的成就。然后从上世纪70年代中期左右，欧洲开始发挥重要作用。在过去的五十年左右，欧洲一直是高能物理研究的中心。现在，再过二十五年左右，中国可能会拥有下一台大型加速器。如果要我打赌，我认为欧洲人不会那么快有所行动。于是中国就有了一个独特的机遇，踏入这个领域，成为我们所说的高能物理学或基本粒子物理学的主导力量。
迈亚尼：我热爱物理，这是我唯一能做的事。当然，我们还必须说服我们的上级在这个领域投资，这（比做科研）更难。当我担任欧洲核子研究中心（CERN）主任时，我多次不得不回答这个问题：我们为什么要建造一台超级加速器？原因是什么？然后，我不能只说因为好奇心。所以他们为什么要为此投入资金呢？首先，年轻人通过这种（实验）经历得到锻炼，并非所有人都会成为像谢尔登·格拉肖之类的人物。他们中的许多人会从事一段时间相关工作，然后进入社会。他们会把自己的知识技能带入社会。这是社会能够从高知识水平人群中获得的最大收获。事实上，（为了建大科学装置）他们一定会承担非常困难的工作，在做这项工作时，他们将不得不进行一些发明创造，并且这些发明创造可能非常有用。有一个大家都知道的例子，当（欧洲核子研究中心）进行实验时，有一个大型合作项目，必须有一种方法在各方之间交换数据。当时，美国、欧洲等地的物理学家通过发传真来进行数据交换，这时，在欧洲核子研究中心工作的某个人说：“我们可以建立一个网络，沿着这个网络我们可以找到你们在美国的数据，并把它传输到这里。”这就是万维网。为了让大型强子对撞机（LHC）能实现数据交换，我们不得不实现了我们现在所说的云计算的第一个实例。现在每个人都知道云计算，但在当时，这是一个完全陌生的概念，并且它首次被应用于（处理）大型强子对撞机的大量数据。所以，我认为这些各种因素足以证明政府的投资是合理的。
格拉肖：还会拿许多的诺贝尔奖。
迈亚尼：拿许多的诺贝尔奖。这是笔好投资。
格拉肖：有一个我们还没有谈到的话题，那就是科学本质上具有国际性、普世性的方面。科学不是美国独有的，不是欧洲独有的，也不是中国独有的，而是我们大家共同从事的。毕竟，世界上最成功的国际科研机构是欧洲核子研究中心（CERN），它涉及100多个不同国家之间的合作。那么让我给你们讲一个我所知道的中美之间科学合作的第一个例子。它发生在1960年的哥本哈根，尼尔斯·玻尔的儿子奥格·玻尔，带着我们一群在哥本哈根学习和研究的博士后，来到一个小岛的避暑别墅寻找化石。我们跳进一些岩石裂缝里，我们拿了锤子，敲碎岩石找到了三叶虫。每个人都找到了一些三叶虫带回家。但是我厌倦了这样做，我的伙伴也是，他是第一个访问哥本哈根的中国物理学家（冼鼎昌），所以我们离开了。我们爬出裂缝，沿着这个岛走，直到我们发现一棵樱桃树。樱桃树上有樱桃，但很高，我够不着，所以我建议他站在我的肩膀上，也许我们能够到樱桃，但我们还是够不着。所以我们下来，四处寻找，找到了一根长树枝，然后他拿着树枝站在我的肩膀上，用树枝拉下了一根树枝。我们摘到了很多樱桃，吃得几乎要吐了。然后我们回到还在裂缝里的朋友那里，然后回家了，这就是中美之间科学合作的第一个确切例子。
丁肇中：我拿到诺贝尔奖的通知以后，在报上公布以后，有一个很有名的科学家叫理查德·费曼，他就写了封信给我：恭喜你拿诺贝尔奖，千万不要以为自己了不起。就是因为这句话，我从来不签名支持任何我不了解的事情。从1978年开始，就每年有10个到20个中国科学家到我这儿合作，现在已经快四十年了，很多的科学家在我那儿工作过。所以我对中国科学家能力比较了解。从我的了解上，做这个加速器一定会成功的。中国有很长的历史，中国人口占世界上五分之一的人口，过去几千年来对人类的知识、文化是非常有贡献的。所以，现在中国已经站起来了，应该继续为人类的知识作出重要的贡献。我觉得这是做前沿加速器最重要的意义。
致谢：感谢中国科学院高能物理研究所提供访谈字幕稿。

长长的路

理解丁肇中的唯一路径是理解他的物理，没有第二种方法。我见证了一位物理学家的88岁，和他坚持到88岁的生存方式。相比于以人做参照物，他是一个更接近基本粒子的人，没有人完全理解他，没有人能预测他的下一步抉择。人类的法则并不适用于粒子的世界，也不适用于丁肇中。他的运行遵循自己独特的规则，一种物理的规则。


文｜李斐然
编辑｜金石
摄影｜尹夕远


Decoupling
物理学家丁肇中（Samuel Ting）有一些时刻不属于眼前的世界。我是在江门注意到这件事的。当时他正在探访建设在地下700米的江门中微子实验，他的身边挤满了人，我发现他既不走安排路线，也不随着人流前进，一个人停下来，盯着看一个光电倍增管。他的凝视像是掉进了物理的兔子洞，周围的热闹跟他没有关系，在他的世界里，只有他和他的物理。
周围的一切都在产生干扰。站在现场的耳朵里全是声音，高音区是跟拍的电视台摄像在喊，「快到这边取景」，低音区属于同行访客的嘀咕，「嚯这设备两万一个」，带路的人催促「都往前走」，随行队伍人挤人地挪动。就在这样的环境里，丁肇中仍站在原地。
人群里的丁肇中俯身凑近光电倍增管，死死盯着观看细节。那是一种近乎窒息的凝视，谁也无法打断他。他的凝视让我想起了一种物理过程——Decoupling（解耦），不再和周围产生关联，禁闭在一种只属于自己的状态。这就是那一刻的丁肇中，不再属于眼前的嘈杂世界，活在一种人的真空状态，只面对物理。
过去近两年时间里，我见证了丁肇中身上许多次同类时刻。我跟随了他的每一次中国访问，探访了他小时候生活的日照和重庆，也到了他位于CERN（欧洲核子物理研究中心）的实验室，旁观他的日常工作。他的出神随时可能发生，在实验室里，在会议中，有时候坐在他开车的后座，我都不禁会想，他又掉进他的物理里面了吗？
后来我发现，正是一个又一个凝视物理的真空时刻，塑造了今天的丁肇中。最好的例证就是他的人生。丁肇中一开始跟物理毫无关系，出生第二年，抗日战争爆发，父母带他回到了中国，从日照搬去重庆，到南京生活不久后去了台湾，上大学后又飞去美国，在密歇根大学读书。每座城市都有自己的方言，他常常听不懂周围的人在说什么，童年大部分时间在逃课、避难、爬树、站在码头上朝日本军船扔石头。上大学以前，他跟粒子物理唯一的关联是听新闻讲到广岛和长崎的时候问爸爸，「什么是原子弹？」
没有物理的时候，他显得很不合群。一开始他选了机械工程专业，老师跟他说他学不来工程，因为他画的直线没有一条是直的。他也想过学历史，但当他发现改朝换代第一件事就是修改史书，他就知道自己也学不来这个专业。他不喜欢讲话，不参与辩论，刚到美国的时候天天上课睡觉，周围同学笑话他是「什么都不懂、什么都不说、一直在睡觉」的怪人。
改变发生在他凝视了物理之后。上初中物理课的时候，老师讲牛顿三大定律，学到牛顿第二定律的时候，他盯着F=ma纳闷了好久，其他同学都已经把公式背得烂熟，他还在琢磨m是怎么得来的，想了足足有一个月。这让他成为班上最不合群的怪人，也渐渐成了分数最好的学生。这是他理解世界的方式，凡事都要自己想明白，「figure it out myself」。
决定学物理的时候，他告诉了自己的母亲。她研究过儿童心理学，所以她的回答是措辞非常委婉的反对，「学物理是要很有天分的。」这是丁肇中物理生涯遭遇的第一次反对，他的回应很干脆，「一个人到世界上只有一次，我应该照我的兴趣来做。」
起初，他打算做理论物理，因为当时所有分数高的学生都会选择这条路。他的导师是乔治·乌伦贝克（George Uhlenbeck），以发现电子自旋闻名于世的理论学家。刚上了一个月学，乌伦贝克和四个研究生开组会，随口感慨了一句，「如果我能再活一次，我会选择做实验，而不是做理论」，「一个平庸的实验物理学家也很有用，因为每一次实验测量都有意义，但是一个平庸的理论物理学家，什么都不是。整个20世纪里对物理有贡献的理论物理学家，你用手指都能数得出来。」
在场学生大多听完就回去了，生活一切照旧。但几个小时以后，导师在走廊里碰到了丁肇中，这个学生是回来跟他告别的：「你说得对，我现在要离开你了，我应该去做实验。」
就这样，一个在哪儿都容不进去的怪人进入了实验物理。一开始，他还是什么都不懂，实验组开会，他听不懂pion是什么（注：粒子物理实验最常见的本底粒子），不知道弹性散射（注：粒子碰撞最基础的过程），做实验的人老提到instrumentation这个词，他一点概念都没有。他就整天整夜待在值班室里，研究实验仪器大大小小的部件，凝视每一个他看不懂的细节。没过多久之后，周围的人发现，这个新来的年轻人真的自己搞明白了。Instrumentation代表探测器硬件，是一个实验中最重要的部分，需要跟各种实验仪器、设备、探测工具打交道，丁肇中不仅完全掌握，还能把细节讲得很清楚。他用一个圣诞节就写完了毕业论文，很快开始规划起自己的实验。
接下来，变成了人们听不懂他在说什么了。1964年，哈佛大学和康奈尔大学的专家们领导团队在当时最大的电子加速器上做了一个实验，该实验发现电子是有半径的。当时丁肇中刚拿到博士学位，他仔细研究了实验结果后，一个人开车从纽约去了哈佛大学，去找主持这个实验的弗兰克·皮金（Frank Pipkin）。恰巧那天哈佛停电了，办公室里一片漆黑，谁也看不见对方的脸，他坐在黑暗中告诉皮金，他要做一个新实验，精确测量电子半径。皮金也在黑暗中回复他，你只有自己一个人，没有经验，没有经费，没有团队，你不可能完成这个实验。
结果在两年后，丁肇中完成了自己的实验，他的实验用非常精准的结果证明了，电子没有半径，推翻了此前所有专家的结论。这个不合群的年轻人开始大闹物理的天宫。他很快投入了新的工作中，做了一系列和光子、重光子相关的实验。当时已观测到的重光子共有三种，他又产生了新的好奇，为什么只有三种重光子？他开始筹备新的实验，想要寻找更重的重光子。
英国物理学家弗兰克·克洛斯（Frank Close）在《CERN信报》（CERN Courier）上回忆了丁肇中的时代。上世纪70年代，他在CERN理论组工作，负责主持现象学讲座。当时丁肇中正在美国布鲁克海文国家实验室寻找新粒子，这是一个当时没人看好的实验。1974年11月的讲座主题本来是夸克模型下强子的产生，至少午餐前，大家都在关心这件事。结果吃完午餐，克洛斯回到办公室，发现人们全在谈论丁肇中的实验进展，围在一起的人个个神情激动，一见面就冲他大喊，「嘿，弗兰克，快点过来看看这个！」
被围在中心的正是著名的J粒子图，在3.1GeV质量上有一个高高突起的尖峰。下午的讲座还是强子物理，但已经没有人记得讲了什么，从那天中午开始，所有人讨论的都是丁肇中的实验，就连那场讲座会后讨论，所有提问都是关于新粒子的传闻。几天后，丁肇中在CERN的礼堂正式做了报告，在黑板上写下了大大的「J」字，台下掌声经久不息。
「那年11月的消息对我们所有人产生了深远影响。那天上午的强子报告，以及我当时所专注的研究，全都躺在笔记本上进入冬眠。所有人都放下自己的工作，集中精力研究唯一的热点问题——J粒子。」克洛斯这样写道，「它毫无争议地验证了粲夸克的存在，这一发现在两年后赢得了诺贝尔奖，也是坚实建立现有标准模型的关键一步。」
1974年，丁肇中发现J粒子，这让他两年后获得了诺贝尔物理学奖，那时候，他只有40岁。得知他获奖后，整个MIT沸腾了，学校为又一位诺奖得主的诞生举办了盛大的庆祝活动，但丁肇中没去。接到获奖电话的时候，他正在CERN做实验，挂上电话之后，他们在值班室吃了蛋糕，然后继续回去做实验。



1976年10月，丁肇中收到诺贝尔奖获奖通知的时候，正在CERN的ISR加速器上做轻子实验。图源CERN

今年是丁肇中发现J粒子的第五十年。五十年间，这位实验物理学家一直在一线做实验。J粒子实验的时候，丁肇中为了物理十分拼命，最高纪录曾连续六天不眠不休地工作。J粒子发现之后，他以同样的工作强度做实验，领导合作组在Mark J实验中发现胶子，又花了21年领导600多人的团队完成L3实验，精确验证了标准模型，并证明了中微子只有三种，最近的30多年里，他主持的AMS实验把探测器送上了国际空间站，在太空中探索反物质、暗物质，以及宇宙的起源奥秘。
AMS实验最主要的控制中心位于CERN，丁肇中的办公室就在二楼，是一个能俯瞰整个控制中心的会议室，他常常要在这里开一整天的会，只在午餐后，他有一小会儿可以休息。这种工作模式直到2024年依然成立，这一年，丁肇中已经88岁了。
AMS的控制中心有一块屏幕，上面实时展示出正在经过AMS探测器的粒子。工作间隙的时候，我常常看着那些粒子的实时信号发呆。在物理的世界里，粒子有形形色色的活法，有的粒子很轻，终生不为人所注意；有的粒子会一鸣惊人，在湮灭时释放出大量的光；有的粒子狡黠善变，一辈子不停地改变身份，时时刻刻要成为别的粒子；但有的粒子一生稳定，怀揣着出发时得到的巨大能量，一生孤独而平静地飞行，只活在自己的轨道里。
这些粒子让我想起物理里的许多人，尤其是丁肇中。理解丁肇中的唯一路径是理解他的物理，没有第二种方法。我见证了一位物理学家的88岁，和他坚持到88岁的生存方式。相比于以人做参照物，他是一个更接近基本粒子的人，没有人完全理解他，没有人能预测他的下一步抉择。人类的法则并不适用于粒子的世界，也不适用于丁肇中。他的运行遵循自己独特的规则，一种物理的规则。
那是一个迷人的解耦世界，足以让他一次次掉进去，这一点我已经反复确认过了。他的沉思时间有时候长到我会开始默默计时。最近一次纪录发生在AMS升级相关的实验室里，看着一排排计划送上太空的硅探测器，他端详了足足三分钟，才抬起头回到对话中，「That’s fine」。这是粒子的解耦过程，跟外部世界突然脱节，进入自己的独立状态，而能在物理和人生之间穿梭，一次次从凝视中解脱，回归到人群中的，就是丁肇中。



2023年5月，丁肇中访问江门中微子实验，他正在凝视实验关键设备光电倍增管。图源中国科学院高能物理研究所


「Boring」
我第一次和丁肇中坐下来谈话是在他访问北京的途中，跟他谈话没有寒暄，他的开场白直奔主题，像是专业答辩会上的自我陈述：「你需要明白一件事——我的生活非常简单，只有物理。我没有别的事，一个也没有，不隶属于任何政治组织，除了做实验，也几乎不参加任何活动。所以，你需要想清楚你是不是真想写一篇关于我的文章。」他说这番话的样子很认真，完全不像在开玩笑，「Because I'm very boring.（因为我是个非常无聊的人）」
我花了两年时间逐渐意识到了这个表述的准确性。他的生活里的确只有物理。我找到了储藏着他迄今为止所有个人资料的仓库，打开柜门全是清一色的物理学期刊、书籍和一箱接一箱的实验报告。齐刷刷的青色封皮《物理评论快报》（Physical Review Letters）里面只夹着一本彩色的书，是封面印着猫王的摇滚乐杂志，但后来证实是他儿子去办公室玩的时候落下的。他的妻子苏珊在回答「休假」的问题时，仰着头想了半天，然后问我，「因为工作到中国出差、坐飞机离开前的那天上午去附近博物馆看了看，这算度假吗？」
我也拜访了他在法国边境的家，那是一栋前后左右都没有邻居的房子，为的是他能在院子里安静地思考，不受人打扰。家里连餐桌上都放着一台连着打印机的电脑，早餐时间妻子正在那里查资料。客厅电视接通了控制中心的信号，播放的是AMS实验的实时画面。我确认了他也用这台电视机看过电影，但他观看的理由是，「看了比较容易睡着」。
物理统治了他的生活。他用工作PPT管理自己的行程、记忆，甚至家庭照片。其中一份PPT按时间顺序标注着待办事项，每完成一项任务就在那页PPT上用红线划掉。他的秘书每个月底给他打印一张A3纸，上面印着他未来一个月的日程表，里面的方格里写着他每天在哪座城市、坐哪班飞机、要见谁谈什么事情，但这张纸经常改动，因为所有事情都要以实验为最高优先级。只要实验需要他，不管地球上正在发生什么事，他一定会第一时间回来。只要出差时差允许，他每天都要参加实验组下午5点的例行组会，圣诞节也不例外。
其中最具代表性的例子是儿子的出生。我是在他接受央视《面对面》采访时听他讲起这个故事：妻子给他打电话，告诉他自己马上要生产了，他正在开会，于是找了技术人员陪妻子去医院，过了一会儿电话又打了过来，医生说要剖腹，「我说你们能等一个钟头吗？他们说可以」，就这样，剖腹产手术等到他完成了会议讨论后才签字进行，「一个钟头以后我就到了，小孩就生出来了。」
张元翰是「台湾中研院」物理研究所所长，1983年通过丁肇中的面试选拔，成为他的学生，此后40多年一直和丁肇中一起做实验。直到现在他还记得自己第一次见到导师的情景，那时候物理学家吴大猷邀请丁肇中到台湾谈合作，丁肇中通知第二天面试的学生，早上五点到他所在的酒店考试。这是因为他每天早上五点就已经开始工作了。当时台湾在粒子物理实验领域一片空白，还没有人参加过高能物理实验，大家被「早上五点」这个概念惊到了。直到后来有人提醒丁肇中，他才意识到早上五点面试是一个不常见的要求，最后，他把面试改在了早上七点。
所有丁肇中的长期合作者都告诉我，相比于高负荷的壮年时期，他在80岁以后已经大幅调整了自己的生活作息。以下是88岁时丁肇中的工作量：
早上七点起床，在跑步机上慢走一小时，然后喝咖啡，吃牛角面包，开车出发去CERN；
九点前抵达办公室，先到控制室找当天的主管谈话，确认实验运行状况，排查问题；
上午九点到下午一点，他在二楼办公室开会，主要是找与他合作的物理学家讨论实验数据分析结果，这是一天当中最重要也最漫长的工作项目；
中午12点，秘书会把盒饭摆在会议桌边上，吃饭时间以数据讨论进度为准，通常要拖到下午一点才能开始，午餐及休息大概一小时时间；
下午两点，继续数据分析讨论，直到傍晚五点，实验组全体成员到他的办公室开例会，汇报过去24小时AMS实验进度，以及未来72小时的工作计划，例会通常需要一个小时，上无上限，例会后他还会点名部分研究员留下，继续讨论；
晚上七点左右，回家，吃饭，在家里看AMS实况，思考问题，睡前听妻子读书，有时候讲中国历史，有时候听其他物理学家传记，包括《奥本海默》。
一年当中除去外出访问，他绝大多数日子都按上面的流程生活。他的工作日包括周末以及所有节假日。我见过他从北京飞到广州，落地第一件事是想办法连上网，因为他要参加实验组的临时会议。CERN的大部分门卫都知道AMS实验，因为整个CERN园区都会在圣诞期间放假，只有AMS实验组在此期间仍要每天值班、开会，他们有专门的假期工作出入证。
丁肇中讲过的一个故事是，上世纪在LEP对撞机上做实验时，他招收过一个天才学生，18岁拿了博士学位，进组的时候是还不到20岁的博士后。这个学生在跟着丁肇中做实验的第二年，突然有一天告诉他，「物理太无聊了，这样的日子真没意思，我要去做别的事。」他不能理解这个学生，学生也不能理解丁肇中。但他还是给这个年轻人写了推荐信，帮他申请医学院，后来这名学生成为了梅奥诊所（Mayo Clinic）的医生。
他的物理生涯里遇到过不止一个这样的人，后来他把这件事总结为一种识人的经验：「成为一个实验物理学家，你需要真的相信，世界上最重要的事情是物理。这份工作大部分时间都是枯燥重复的劳动，收集数据，监控设备，确保实验没有出错，除非你真的相信物理结果有意义，真的相信这是你活着最重要的事，否则，你不会从物理中得到满足的。做不到这一点的人，应该早点去找别的工作。」
张元翰还记得自己刚进入丁肇中的实验组，「没有导师辅导，也没布置什么任务，就是扔到实验室里，天天值班取数据」，他有一整年都待在值班室里，抬头是满满一墙电子插件的机柜，回头还是同样插满线缆的机柜。后来发现，只要进来做实验，大家都一样。丁肇中以擅长组织国际合作出名，在当时的国际环境里，丁肇中的实验组是唯一一个同时容纳苏联人、美国人、德国人、中国人、波兰人、意大利人等不同成长背景科学家的地方。就是在实验组里，张元翰第一次见到来自大陆的面孔，也是在实验里跟来自海峡对岸的同行成为朋友。聚在一起才发现大家的相似，都喜欢物理，都想做实验，而且不管来之前什么样，来了大家都要从值班做起。
「丁先生这样做，一开始我们也都不是很理解，特别是我听说更早参加实验的、大陆来的前辈，他们一开始做事比我更累，要干很多体力活，还要搬动并安装各种探测元件，探测器那么大，他们花了很多时间把整个设备建起来。但这种建造过程的经验是很难在别的地方学到的。值班让人有机会学习真正的实验怎么做，不是从书上看，而是实实在在了解一个实验需要多少准备，要怎么去校准探测器，探测器里每一条线是什么功能，一旦实验中出了问题，你得找出是哪部分的问题，怎么想办法解决。」张元翰说。「这些在值班室慢慢积累下来的经验，对我后来的工作是非常重要的。几位前辈后来回到大陆也都成了高能物理领域的领军人物，包括后来北京对撞机上的实验设备能建得起来，我想他们也是从丁先生实验里得到的经验。」
我体验了他们的工作氛围，那种感觉像是参加了一场没有终点的马拉松比赛。物理实验的值班意味着坐在满是监测设备的房间里，每时每刻监测数据情况，值班时有一张登记表，上面密密麻麻全是需要核查的设备名称，每隔30分钟检查一遍全部电压，每隔一个小时要重查一遍设备，每隔八个小时交接一次登陆信息，每隔24小时完成一次全面校准。整个值班期间只是你与机器的共存，如是往复数十年。即便你热爱物理，日复一日的工作依然会让人感到真实的枯燥。
或许更重要的是，即便抵达了终点，也难以得到共鸣。最有力的例子是希格斯粒子的发现，物理学家花了近50年才找到了它，这是21世纪最伟大的物理发现之一，但在真实的发布会现场，大屏幕上展示出实验结果的那一刻，只有前排的几个物理学家立刻看懂了，站起来鼓掌欢呼，希格斯拿出手帕开始擦眼泪，旁边的科学家拥抱着哭成一团，坐在会议室后排的媒体面面相觑，直到发言人大声宣布「我们发现了它」，房间里才响起了后知后觉的掌声。
丁肇中的物理也有类似的伟大时刻，比如J粒子的发现，还有AMS探测器的成功发射，这些都是现代物理的重要成就，但我问了好几位亲历者，几乎所有人的印象都是太忙了、太累了、根本没时间有感觉。其中一个人当时就在AMS控制室，亲眼见证了发射成功的那个瞬间，他对这个伟大时刻的记忆是，「我得赶紧回去睡觉，明天还是我值班。」



「This is a crazy guy」
我抵达CERN的那天上午，丁肇中正在彩排自己的新演讲。2024年是J粒子发现的50周年，当时他即将出差去罗马，参加意大利官方为他举办的庆祝活动。丁肇中对自己非常严格，每一场公共发言都会预先经过缜密的准备。我见到他的时候，他正在彩排庆祝活动的主旨演讲，题目叫做「J粒子的发现以及正负电子的物理研究（Discovery of the J Particle at Brookhaven National Laboratory and Physics of Electrons and Positrons）」。
台下有专门的工作人员为他计时。演讲结束他先确认了时长，43分钟，他有点不满意，「他们给我的演讲时间是40分钟」，他挥动着响应不太灵敏的翻页器，「大概有3分钟浪费在它身上了」，全场笑了起来，他转向听众席，「还有什么想法？」
第一个发言的人是安德烈·库宁（Andrei Kounine），AMS实验副首席研究员。他已经跟丁肇中一起工作超过40年。他提的第一个意见是，「这是我第一次看到提出J粒子实验的计划书，恰好那也是我刚开始对物理感兴趣的年代，我才知道当时几乎所有人都在说，这个人是个疯子（This is a crazy guy）。我想也许你可以在演讲中强调一下这件事，讲讲当时的环境，正是因为你的想法和那时的普遍共识相悖，人们不相信你的实验目标，导致你的实验总被拒绝……」他斟酌了一下措辞，「被绝大部分人拒绝？」
丁肇中修正了他的后半句话，「不，是被全部实验室拒绝。」
在好几位物理学家帮助下，我理解了他在物理概念下的疯狂。物理学的基本原理告诉我们，粒子寿命越短，在实验里看到的共振峰就越宽。当时的物理学家都相信，粒子质量越大，寿命越短。基于这个共识，大部分人相信，一个新的、质量大的粒子，寿命会很短，共振峰很宽，所以设计实验的时候，不需要精确探测器去侦测窄峰。
但是，丁肇中有一种与众不同的物理直觉。他做实验并不是基于理论预言，他的工作只考虑实验本身，这也是他的工作信念——作为一名实验物理学家，就要尽可能把实验做得精准。即便在当时大家普遍认为不需要精确测量窄峰的地方，丁肇中依然带领团队花了两年时间设计了一个精确实验，寻找新粒子。
这让他在很长一段时间里被视为物理学界的疯子。很多人告诉过他，这样做实验是没用的。他甚至需要模糊表达他的实验目标，才能让人接受他的实验计划。
其中一个最有趣的例子是理论学家谢尔登·格拉肖（Sheldon Glashow）。正是他和另外两位物理学家提出了粲夸克，他也最渴望有人验证粲夸克的存在，为此他还丢出了物理学史上最有名的「吃帽子赌局」——
「只有三种可能——第一，找不到粲介子（注：粲介子是含有粲夸克的介子），那样的话，我会吃掉自己的帽子；第二，在座的能谱专家找到粲介子，到时候我们一起庆祝；还有第三种可能，是局外人找到粲介子，到那时候，你们就自己吃自己的帽子吧！」
丁肇中就是这场赌局里最有名的那个局外人。J粒子验证了粲夸克的存在，但在实验出结果前，格拉肖也不相信丁肇中的方法。就在实验即将取数的那个夏天，格拉肖还专门到办公室告诉丁肇中，寻找粲夸克要用别的方法，「你在这个实验里什么都找不到」。
丁肇中的物理学家特质让他坚持了下来，一旦开始实验，他就进入了自己的解耦世界。他指示团队按原计划进行，实验在1974年8月下旬正式开始，就在三天后，他的学生第一次注意到结果里有一个高高的尖峰（bump），它发生在3.1GeV质量上，这是此前谁也没有发现过的现象。
一开始，这个学生害怕是自己犯了错，不敢告诉丁肇中，他检查了计算程序，重做了数据分析，峰值没有消失。后来整个团队一起核查，不管做了多少次检查，在3.1GeV质量周围，那个窄峰依然在，也就是说，这是一个此前从未被发现的新粒子。
如果这一切发生在一个物理学界的正常人身上，他大概率会在九月就公布这个新发现，因为那时候他们已经完成了多次排查和分析，那么，今天人类可能庆祝的是物理学的「九月革命」。但是，丁肇中的严谨和他的执着一样疯狂。他选择保持怀疑，坚持要改变实验条件，重做实验，复现3.1Gev质量上的共振现象，再次确认新发现。这花去了他们两个月的时间，也导致小道消息传到了其他实验室，激发竞争对手们抢时间寻找同一个新结果。正在斯坦福工作的美国物理学家迈尔文·施瓦茨（Melvin Schwartz）甚至专门跑到办公室找丁肇中，跟他打赌十美元，你一定在3.1GeV上发现了峰值。
丁肇中坚持要确认、确认、再确认，迟迟没有发布结果。最后是在两位合作者强烈的催促抗议下，才在11月向《物理评论快报》提交了发现J粒子的论文，正式公布了结果。几乎与此同时，斯坦福直线加速器中心的里克特团队也提交了发现相同粒子的论文，这些论文验证了粲夸克的存在，帮助物理学家进一步完善粒子物理的标准模型，此后，标准模型成为了解释基本粒子和相互作用的核心理论。
这就是轰动整个物理界的11月革命。丁肇中和里克特因为这项发现共同获得了1976年的诺贝尔物理学奖。就在获奖的三天后，丁肇中收到了物理学家费曼发来的电报：
「祝贺你，Sam。但是为什么诺贝尔奖要发给你呢？你所发现的新现象是我没有预料到、也不了解的。请不要因为获奖就认为自己变成专家（PLEASE DON'T LET THE PRIZE GO TO YOUR HEAD）。我挑战你，能不能发现一些我可以理解的东西。
费曼」
他把这则电报珍藏了很久。后来，丁肇中总结了自己的实验心得，最常提到的一句话是「科学没有第二名，只有第一名」，后来每次演讲都会提到，主要有五条经验：
第一条，不要盲从专家的结论；
第二条，永远要对自己有信心，做你自己以为正确的事，别人反对是别人的事；
第三条，对意料之外的现象要有充分的准备；
第四条，不要因为大多数人反对而改变你的兴趣；
第五条，坚持国际合作。
丁肇中迄今为止一共做了六个主要实验，我在整理这些实验背景的时候意识到，真实世界对于他的提议主要有两种反应，一句话是「it’s useless」，另一句话是「it’s impossible」。他自己甚至还开玩笑地做过分类，实验物理学家反对他，理由都是「你做不出来」，理论物理学家反对他，理由则是「你做的没有用」。
以下理由都是丁肇中职业生涯里听过的反应：这个实验太贵了、太难了、太复杂了，你不可能说服国会、NASA、能源部，你找不到合作者，你不可能找到经费，这个研究目标没意义、你要找的粒子不存在……国会议员在直播镜头前慷慨陈词反对他，我们国家经费有限，现在不是研究物理的好时机；还有政客在听证会上责问他，研究一个宇宙中的粒子，这对我们普通人有什么用？
唯一不变的是，不管反对的声音有多大，丁肇中始终在自己做自己的事。「我学会了一种让自己疏离的能力，从争议中脱离出来，专注于我相信的事。」丁肇中说。




只有极少数人知道究竟发生了什么，比如迈克尔·卡佩尔（Michael Capell）。卡佩尔是丁肇中最长期的合作者之一，现在负责AMS POCC（载荷运行控制中心）的运作，是一个被称为「AMS灵魂」的人物。开会的时候回忆细节，丁肇中会先转向妻子苏珊，你记得吗？然后转向卡佩尔，那么你肯定记得。
我是在丁肇中外出访问那天访谈卡佩尔的，因为如果不是因为丁肇中出差，他会一整天连轴转地跟丁肇中一起工作。他最典型的状态是同时多线程工作，右边耳朵上戴着耳机监听来自空间站的信号，左边耳朵边听边回应丁肇中安排的任务，坐在旁边的研究员在跟他讨论问题，而他的手指还在键盘上打字，帮丁肇中回复工作邮件。这是我见到他大部分时间里的工作状态，包括生病后返工的第一天。
卡佩尔见证了丁肇中职业生涯里的大部分反对，尤其是AMS所经历的种种激烈反对，他自己就在现场，也正是在这个过程里，见证了丁肇中如何在巨大反对中继续工作。
方法其实很简单——早上抵达办公室，检查今天的实验过程有哪些具体问题，把它们列出来，探测精度遇到问题，就去想具体方法提高精度，运行温度不够稳定，就看看有哪些具体方法可以维持稳定温差，一个一个找到对策，一个一个试着解决，然后回家睡觉，第二天回来继续。不陷入情绪，不参与争论，用行动回答质疑，一个一个解决具体问题。
「每一步都很艰难，这就是实验物理的定义。轻轻松松就能完成的实验，是谁都没见过的物种。我想也许这个学科就是要经历这么多考验，承受这么多反对，才能让一个新粒子得以发现，去回答更多科学问题。它注定是一件艰难的事，因此也没有魔法处方，就是发现问题、想办法应对、找到答案。相比于绕来绕去找中间妥协路线，很多时候只要你能坚持把困难那条路走完，会发现，这就是最快的路。」卡佩尔说。
这是丁肇中实验组坚持了超过五十年的工作方式。卡佩尔告诉我，人们有一种常见的误解，认为把事做成的关键在于某种技巧，仿佛成功有某种方法论。但事实上，「把事办成的诀窍就是，认真做事」，不是去争论，也不是一遍遍讨论中间路线。外面花了很多时间争论对与错，但在他们的实验室里，工作原则从来只有一条路：Work hard。
就在2024年底，格拉肖和丁肇中一起在北京参加了J粒子发现五十周年的庆祝活动。格拉肖再一次讲起了50年前的打赌。提出吃帽子打赌的时候，他的本意是敦促研究介子能谱的专家们行动起来，抓紧想办法寻找粲夸克。没想到在1974年11月11日早上，他接到的是丁肇中的电话，这个局外人拿了实验结果告诉他，发现了新粒子。为了致敬发现J粒子的局外人，也为了完成吃帽子赌局，在1977年召开的第五届介子能谱学大会上，「我的朋友罗伊·韦恩斯坦（Roy Weinstein，该次会议组织者）给在场的每个人分发了一个糖果做的小小帽子，他还监督着每一位参加会议的专家都吃下了这顶味道还不错的帽子。」


1974年11月21日丁肇中在CERN讲解J粒子的发现，全场座无虚席，J粒子的发现成为当年最重要的物理学大事件。图源CERN


「No no no no no no no!」
呆在丁肇中的办公室里，有一种住在宇宙尽头的错觉。CERN位于法国和瑞士边境最偏僻的地方，AMS的控制室位于CERN最偏僻的那个园区里最远的角落，周围大部分时间非常安静，公交车每一个小时只有一班，步行半小时内都很少见到人，背后是远山环绕，值夜班出来的晚上会看到满天繁星，和偶尔跳出来的野生小鹿。
宇宙尽头的AMS控制室，似乎跟地球上的热闹毫无关系。CERN园区的街上整个秋天到处张贴着庆祝CERN建立七十周年的标识，举行庆典的日子连门口的马路都封了，即便热闹如此，AMS实验组依然过得像与世隔绝的外太空一样，按点值班，照常开会。
科学家和各国政要云集一堂，参加CERN庆祝典礼的那天，丁肇中正在办公室里字斟句酌地准备新论文。这并不是一个比喻，现场真实发生的场景是，会议桌前围坐一圈讨论成员，这位物理学家一个字一个字大声念出论文，这就是他写论文的方式。
先从标题开始读起，题目是AMS谱仪其中一项最新研究结果。接着，他开始念摘要部分，念到第四句话时，他停顿了一下，「这里我们要非常小心」，放慢语速念了一遍，又挑出其中的关键词「linearly」重点读了一遍，「这里所提到的线性相关（linearly）具体是从哪里看到的」？他的学生调出了所对应的原始图表，一组人辩论了一番，推敲「linearly」是否准确，确认修改后，丁肇中又把整句话念了一遍，「Good」。这是一行读了四遍、耗时22分钟才确认完成的句子。
文章每句话都是以这种方式完成写作的。念到会议后半程，他的嗓子已经哑了。不过，丁肇中还是会反复跳回开头，重新检查。他的审查范围包括了参考文献格式、图表下面的注释，甚至包括图表里每条曲线的颜色。那种严谨堪比古代诗人的推敲，用十分钟讨论了「less dominant」还是「less important」，还有一处措辞修改理由是「a stupid word」（这词听上去很笨）。
事实上，这尚且不是AMS实验最重要的实验结果。他们有一个更大、也更轰动的发现——AMS实验目标之一是寻找反物质，在13年间的探测结果中，其实他们已经找到一些反物质候选事例。不过，正是因为丁肇中的极端谨慎，他们要花更漫长的时间对这些候选事例反复确认、确认、再确认。他们到目前为止还没有发表论文公布结果。
「你需要意识到，你的能力是有限的，你需要认真听取其他人的意见。」丁肇中说，这是他亲历近60年实验物理的最大感受。「我的时间有限，我所知道的也有限，所以我要时刻小心。做实验最重要的责任，就是不能犯错。」
一个惊人的事实是，丁肇中清楚知道AMS实验的每一个细节。AMS实验有650个微处理器，30万个感应元件，自2011年发射升空后，要在太空中无休止地连续工作到2030年以后，为了精准测量宇宙线，实验全程要保证最内层的探测器运行温度变化不超过一摄氏度，这一切都需要物理学家精心调控实验细节来实现。尤其困难的是，AMS探测器每93分钟绕地球一圈，经历一次日出日落，这不是什么浪漫的事，它意味着在最极端状况下，它的表面温度在日出的46.5分钟里会加热到最高60摄氏度，而在日落的46.5分钟里又骤降到最低零下40摄氏度。这对保持稳定运行温度是极大的挑战，各个部件环环相扣，互相影响，需要实时确认每个感应器都在有效工作，而这一切，全都在丁肇中的大脑中。



AMS探测器等比例展示模型，摄于日照科技馆。摄影：李斐然

这在现代科学实验中是近乎绝迹的事。我见过不同的大科学实验，一种更常见的工作方式是项目负责制，具体实验由不同的小组执行，主持实验的发言人看起来更像是一个项目主管，前期负责规划实验，后期负责分配钱和资源，已经很难亲力亲为参与实验过程的每个细节。但丁肇中始终是一个一线的实验者。从这个意义上说，他给人的感觉更像是上世纪的实验物理学家，自己想、自己做。直到现在，论文里涉及到一个重要表格，丁肇中盯着屏幕想了一会儿说，我想我还是自己做吧。
AMS实验正在筹备升级，其中一份PPT里有一组说明情况的背景图表，当他发现其中一条曲线是模拟图、而不是实际实验数据时，丁肇中的反应是一连串如同触电般的抗议，「No no no no no no no! This is not for discussion!（这没有讨论余地）」等着他平静下来后，房间里的研究员试图跟他解释，用模拟图并不影响最终结论，立即被他打断了，「NO！」
他的办公室是一间不允许错误的房间。在这里有一种令人窒息的紧张感，所有发言都要基于严肃思考的准确信息，即便是局外人，坐在例会现场里也会不自觉地跟着屏住呼吸。这种精确甚至体现在物理之外。我见过他为另一位诺贝尔奖得主庆祝生日，制作庆生视频PPT的时候，他甚至查阅了这位物理学家的个人传记、诺奖传记和公开个人资料，核对他的生平细节，以防事实瑕疵。
苏珊是丁肇中的妻子，也是最熟悉他的人。她在J粒子发现后认识了丁肇中，「我本来是想找一个有趣的暑假短期实习，然后回去继续读书，完成我在儿童教育心理学领域的PhD。」坐在我对面的苏珊已经有了白头发，她见证了丁肇中此后所有的物理生活，「好吧，我还在这儿。（Well, I’m still here）。」
「他是一个不寻常的人，我还没有见过第二个人是这样，他的生命每一天都在学习新知识，他就像船长一样，小心翼翼地掌控方向，带着船员朝着目标全力前行。他拿到诺贝尔奖的时候只有40岁，那时候他太年轻了，他还有很多实验想做，他不想退休。现在我想，他可能永远都不会退休。他把自己的工作放在第一位，倾尽全力去做实验，这是一件好事，他的物理让他一直不变老。」苏珊说，「他说过，要成为一名优秀的物理学家，物理必须是你生命中最重要的事情。」
我在翻阅粒子物理学家履历的时候，发现了一种独特的时代特征。1990年代像是一个分水岭，很多物理学家的履历在那个时间点之后发生偏转，有的换了研究细分方向，有的不再主持实验，还有很多人直接放弃了物理的职业，而这大多源自20世纪美国物理学的一次惨败——美国从80年代开始筹备建造超导超级对撞机（Superconducting Supercollider，简称SSC），一旦建成将是全世界最大的粒子物理实验，有望发现粒子物理标准模型中的最后一种基本粒子，也就是希格斯粒子，这让整个物理学界充满希望，但这个大科学实验遭遇了一个反对大科学的时代，政局变动、经济衰退，导致越来越少人真的关心物理，再加上SSC本身的管理混乱，不懂科学的外行当了领导，懂实验的科学家在SSC又得不到主导权，所有错误盘根错节地纠缠在一起，SSC实验在1993年被美国国会正式取消。
它打击了整整一代粒子物理学家的职业热情，尤其是美国物理学家，很多人因此改变方向、离开美国、前往CERN生活，有的只能跑去参加别人的实验，甚至有人转行，放弃物理。事实上，丁肇中也是SSC失败的亲历者。他的实验组花了整整一年做完了探测器的设计，写的计划书也通过了，证明这个实验在物理上没有问题。J粒子实验的时候，人们反对他是因为不认同他的物理目标，但SSC的经历证明，就算认同他的物理，实验依然会遭遇人的反对。最终，科学输给了人的争吵，只能眼睁睁看着一个巨大的实验机会消失了。
丁肇中在接受美国物理学会访谈的时候，讲起SSC的经历时这样说：「SSC实验的取消是我职业生涯的一个重要转折点」，如果它能顺利建成，很大可能上他会继续在SSC上做实验，可能也不再会有AMS实验，「现在在LHC上工作的2000多名美国物理学家可能还会继续留在美国」。
我所访谈过的所有SSC失败的亲历者，在回忆起这个时期时，提到的关键词包括「悲剧」、「惨败」、「破灭」和「前景迷茫」。这次实验夭折动摇了很多人的信念，正是因为刚刚亲历了一场惨败，那种不欢迎大科学的氛围导致很多人失去了信心，很长时间里不敢坚持自己的科学兴趣，更不敢提出自己的新实验。更安稳的选择是搬去欧洲，加入CERN，参与LHC实验去继续寻找希格斯粒子。
但是，张元翰清楚记得那时候的丁肇中，这个人身上像是拥有抵抗外界失败氛围的免疫力，开会的时候，他拿出来讨论的是自己想出来的新实验——把探测器送到太空中去，做一个新的实验怎么样？
这就是AMS实验，一个诞生于反对大科学时代里的大科学实验。丁肇中从1994年开始筹备这个实验，直到今天，没有任何事能阻挡他。
一个最有代表性的例子是H.R.6063法案。2003年，美国哥伦比亚号航天飞机失事，此后NASA叫停了多个航天任务。当时，丁肇中的实验已经完成了AMS-01的试飞，正在筹备AMS-02的发射，因为航天事故，NASA决定取消发射，实验陷入被叫停的危机。但很快，所有人见识了丁肇中的决心。他出席国会听证会，公开强调AMS实验的科学价值，游说国会恢复实验，并主动接受来自世界一流科学家的专业评审。辩论科学意义的时候，对方反对他的实验，他的回应同样强烈，「我反对你的反对！」
前任NASA局长丹尼尔·高丁（Daniel Goldin）在此后的纪录片里这样说：「我老了，我这辈子见过的大场面也很多了，我见过的国家领袖少说数十个，多了可能得上百个，光是我直接打过交道的诺奖得主就有几十人，呼风唤雨的商人、位高权重的政客，我也都见过，但我这辈子见过的所有人里，没有一个人拥有和丁肇中一样的顽强、自信、智慧以及一心一意把事做成的能力」，「丁肇中是我见过的最聪明也最坚韧的人，他从不、绝不、永远不会放弃」。
2008年，美国国会高票通过H.R.6063法案，把AMS实验的科学任务写入法律。这是美国历史上第一次明确将一则具体科学任务写入法律条文、以国家法律保证一项科学实验顺利进行。一位物理学家用科学目标影响了国家决策，让立法保护科学实验，这是人类历史上从未有过的案例。
2011年5月16日，AMS-02探测器搭乘「奋进号」航天飞机从美国佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空，两天后成功抵达国际空间站，安装完成后，正式投入工作，在太空中收集宇宙线的数据。这是专门为了AMS实验准备的飞行任务，也是「奋进号」的最后一次飞行。发射前，丁肇中让所有人离开，一个人在发射平台待了两个小时。
那也许是他人生中最重要的一次解耦状态，两个小时里，他把AMS的所有子系统、所有部件、安装细节，一次次在脑海中循环检查，所有关键节点一个一个在脑中确认。直到他完全确认毫无瑕疵，才在文件上签字，决定发射。
这份坚持换来的是人类历史上最精确的宇宙线测量。到2024年底，AMS合作组即将完成发表29篇论文，过去100年里的宇宙线测量误差极大，而AMS提供的宇宙线测量结果误差度小于1%。这些高精度的数据让人类对宇宙线有了新的理解，这些实验结果彻底颠覆了人类对于宇宙的现有认识。
AMS的控制中心的屏幕倒数一行有一串不断跳动的数字，我抵达的那一天这行数字是240,913,269,391。这意味着，那一刻已经有超过2409亿个粒子被AMS探测器记录到。每分钟还有超过3万个新粒子穿越宇宙中的AMS探测器，让这个数字一直在增加。AMS实验目前收集到的宇宙线数据，超越了过去100年间人类所有相关实验总和。
「过去大家不相信这个实验能做成，不相信他能把这么大一个磁铁放到太空里去，但他证明了这是可行的。后来的人会知道，别人说不可能，但总有一条路会被找到。科学就是这样进步的。」张元翰说。
迄今为止，丁肇中没有参与过任何关于科学意义的争辩，一直以来，他和他的实验组只在工作，替他证明了科学实验存在意义的，恰恰就是宇宙尽头的物理实验。



尽头
丁肇中吃的每一顿午餐都是工作会议，他的午餐按议题难度分为两种可能，不太要紧的就在办公室一边吃盒饭一边处理，复杂的问题要去餐厅，他会自己开车带上讨论成员一起去，所有人围坐在餐桌前，讨论贯穿整顿饭。我在吃午餐过程中学到了很多实验知识，其中最有趣的一个午餐主题是，如何实现科学合作？
丁肇中对自己选人的直觉很有信心。「只要我跟一个物理学家坐下来谈话，一个小时以后我就能知道他的能力如何、他能不能做成事、他适不适合做实验。」丁肇中说，「我会让他来问问题，我通过他问的问题，判断他的思考深度。我看的是一个人有没有独立思考的能力。」
不过，这恰恰也是科学合作里最难的事。丁肇中的实验组以国际合作出名，AMS实验组的600多名成员来自全球16个国家和地区、60多所研究机构和大学，这意味着不同语言、不同文化背景，以及完全不同的合作风格。有的合作很顺利，几十年间共同完成许多成果，但也有的合作走不到终点，以五花八门的理由死在半路上。
他最头疼的是一种仅存在于晚宴上的科学合作。它通常包含一桌子丰盛的菜，端起的酒杯，慷慨激昂的许诺，掌声和点头，还有发布会的闪光灯，红地毯的剪彩仪式。这种合作非常短命，常常只有派来的第一波学生会认真做实验，此后每一年学生质量递减，直到消失。最后迎来他最恐惧的结局——Nothing happened，任何物理进步都没有发生。
午餐吃到第二个礼拜的时候，我在笔记本上记下了讨论主题：粒子物理实验的周期通常要数十年，什么样的人才能在这样的职业中留到最后？
丁肇中在一次午餐前告诉我了他的答案：「合作组里最重要的事，是物理。实验工作需要一个人付出极大的心血，人们选择在这里和我一起工作，是因为他们认同我选择的物理目标，而不是为了我。他们听我的，是因为我把物理想清楚了，他们认同的是我的物理意见，否则他们不会这样工作，一个人如果不认同物理是最重要的，没有任何必要付出这么多去做实验。」
后来，我在控制中心旁边的白色小房子里找到了更具体的答案。在这里工作的大部分是在丁肇中实验组工作超过十年以上的物理学家，其中有些人已经超过40年，比如安德烈·库宁。
他的办公室里灰扑扑的，看起来像是工地上的休息室，并不宽敞的房间里摆着他在实验中用过的很多电路板，白板墙上密密麻麻写着论文讨论期间的计算。我们的对话是从他一个字一个字拼写自己的出生地开始的，Union of Soviet Socialist Republics，「USSR（注：苏联），你还记得这个国家吗？」
库宁读书的时候，粒子物理正值它的黄金时代，高能实验让人类在20多年间找到了100多种新粒子，成为一个高能物理学家也是一份体面的工作。街头巷尾都能遇到宣称对新粒子感兴趣的人，物理学家这样说，政府官员这样说，老百姓也这样说，似乎每个人都萌生了科学研究的好奇心。那时候，新闻头条里有一半讲着战争，另一半讲粒子物理的进展，连街上的小孩子都能说出，A bomb是原子弹，H bomb是氢弹。似乎人人都知道，只要在对撞中研究出下一种粒子特性，就会有下一种超级武器。
他的第一份工作在ITEP（莫斯科理论与实验物理研究所），这是当时全世界最强大的粒子物理研究中心之一。这里有物理学大师朗道（Lev D. Landau）等全能物理学家，推动了苏联大量重大科学进展。美国物理学会还会专门组织定期翻译俄语的物理学术期刊和专著，当时的物理世界流行着一句话，「所有问题都被苏联人想过了。」
作为一位优秀的物理学家，库宁在物理的黄金年代就开始参加丁肇中的实验。后来他有很多工作机会，但离开ITEP后，他拒绝了SSC的高薪职位，也回绝了那些更受世人欢迎的实验，直到今天，一直参加丁肇中的实验。
他选择留下的理由是，「丁肇中做事的方式非常物理」。整个职业生涯的四十年间，外面的世界天翻地覆。东欧剧变的那段时间，他正在研究L3探测器的硬件，柏林墙倒塌的时候，他们刚刚完成L3实验的建设，准备开始实验。电视上的突发新闻播报了苏联解体的消息，冷战结束了，而当时他正在L3实验取数，即将开始做数据分析。
外面的世界在变。新闻上不再有「美苏争霸」，曾经宣扬支持科学进步的政客渐渐不再谈论物理，来自国家层面的经费支持也变得困难，普通人对于一个粒子的态度从好奇、认同变得淡漠、怀疑，直到凉薄的反对，「这玩意有什么用啊？」那些赞美过「物理发现真伟大」的电视节目也更换了制作主题，从畅谈「科学探索没有终点」，变成了邀请嘉宾探讨，「物理学是否已经走到了尽头」？
但丁肇中的实验组有一种与世隔绝的气候。轰轰烈烈的时代变革只影响了论文作者栏，合作组列表从「苏联」那一行，变成好几行名字的国家和地区。人类世界的规则并不影响他们的实验，在这里，物理只遵循物理的规则。
库宁至今记得2003年AMS实验几乎停摆的时候，他知道NASA明确取消了这项实验项目，但丁肇中回来开会宣布，实验仍要继续。他对身边的物理学家说，我去处理这件事，你们继续做实验。
「AMS实验中间的五年时间，我们的处境不好。我担心过吗？当然会，有那么一些时刻我会停下来想想，接下来该怎么办。但这种担心并不持续，我看到其他人也一样，也会焦虑，但第二天早上还是回来一起工作。那的确是充满不确定性的五年，可就算在最糟糕的日子里，我没有看到这里有一个人停下工作。」库宁说，「我们中间有一个明确的信念，丁教授会想办法解决的。困难的确存在，而且很大，但这不是实验的终点。我们会想到办法解决。」
在他的履历表上，他指着「AMS数据分析」那一行说，「到这里就是我的职业终点了。」我看了一眼办公室白板上密密麻麻的字，他也笑了起来，「好吧，我还在工作。我是指理论上，去年我就可以退休了。」我问他为什么留了下来，他想了想，「Obligation（责任）。」
他向我描述了这50多年里最大的乐趣。「L3实验里有三个结果，AMS里实验有三个结果，发现它们是我的骄傲。虽然它们是以正常的实验报告形式发表的，但从想法到执行，从头至尾由我完成，当然这个过程中有很多人帮助我，但我清楚地知道，与我并肩工作的人也知道，实验组的几个人也知道，这是我对物理的贡献，是我发现的，是我做成的。物理给予我的这个奖赏，足以让我愿意继续下去了。它们让我确信，我是一个对物理学有贡献的人，这些实验结果是我为高能物理所带来的一点点进步。」



1992年L3实验人员合影，前排左二为丁肇中。图源CERN

访谈中最快乐的时刻，是他在我的笔记本上画不同粒子的费曼图，讲解他所理解的粒子和人。在能量守恒的世界里，有一些粒子将永无止境地飞行。相比之下，人的生存十分短暂，会腐朽，会变质，甚至自相厮杀，成为彼此的障碍。人的世界有尽头，人有寿命，会衰老，会死亡，会最终化为乌有。粒子也有寿命，也会衰变，但衰变的粒子会变成别的粒子，变出更多的粒子，衰变到最后成为稳定的末态粒子，永远存在下去。人类争论物理是不是走到头了，可发现的新粒子是不是少了，做大实验是不是再也拿不到诺贝尔奖了，但事实上，变的并不是物理，不论人类发现或没发现，粒子始终在宇宙间自由飞行。
只在这时候，在这间灰扑扑的小屋子里，在这些画满费曼图的纸上，我渐渐意识到丁肇中所说的物理是什么意思，理解了支撑着他们的动力是什么——伟大的不是人，更不是奖章，而是物理。在这个世界上，伟大的是物理，纯粹的是物理，能在星际间永无止境飞行的是带电粒子，能够变成永恒真理的是物理。所谓的衰老、渺小、厮杀、浑浊都是只属于人类的性质。并不存在什么走到了头的物理，在这个宇宙中，会变质、腐朽、走向尽头的是人类，从来不是物理。
「你知道是谁发现了上帝粒子吗？你不知道。没有人会知道。人们知道提出希格斯机制的六个人，知道拿了诺贝尔奖的两个人，但并不是他们发现了希格斯玻色子。整个LHC实验，两个组，6000个人，共同合作才最终发现它，任何一个人说是自己发现了上帝粒子都是不正确的，但不会有人记得住6000个人的名字。」库宁指着我手里拿着的AMS论文，封面上列有全部参与者的名字，「实验物理是一群人的合作，来自世界各地，为了物理目标聚在一起，有人负责建探测器，有人负责数据分析，还有人负责做分析工具，要怎么分割这样的新发现？怎么去记住600个人的名字？诺贝尔奖如何能分出六百分之一呢？重要的不是拿奖，牛顿从来没有拿过诺贝尔奖，但万有引力活在我们每个人的生活中。」
我旁观过不同的物理实验，见过形形色色的粒子物理学家，这给我的一种领悟是：粒子物理实验本质上是一个几率游戏，不管是正负质子对撞，还是宇宙线探测，真正迎头撞上目标的都是极小概率事件。短线选手会觉得这个职业风险太高，需要近乎赌博的极端运气才能恰好碰上目标事件。事实上，粒子物理奖励的是愿意等到最后的人，只要坚持地足够久，目标粒子总会出现的。
正是这种特殊的职业特点，我在每次阅读实验论文的时候都会感到一种落差感。高能物理实验的绝大多数论文是以正常实验报告发布的，这意味着，所有参与实验的人原则上都可以署名，排名不分先后，由于大实验参与者成百上千，为了节省空间，作者栏字体特别小。打开论文第一页的时候，迎面而来的是密密麻麻一整页纸的名字，一个局外人根本无从知道谁在里面付出过什么、贡献了多少，除了极少数内部人知情，一个人的物理贡献更像是巨塔奠基石，物理目标越是伟大，人的存在越渺小。
「物理里的人有不同的选择。有的人一辈子都在想办法让自己拿到诺贝尔奖，我刚学物理的时候也想过，但当我决定做实验之后，我告诉自己不再去想诺贝尔奖了。」库宁说。「我意识到，现代物理中获得诺贝尔奖的唯一方法是只做理论工作。做理论，你只需要自己的大脑，一个安静的地方，一叠纸，一根笔，偶尔和别人聊聊天，这就足够了。但我喜欢做实验，实验里有物理的乐趣，也有人与人的乐趣，如何分享、如何沟通、人与人如何合作攻克难关，又如何分享成就，这其中有更深刻的问题，这也是更吸引我的问题。」
告别的时候，我希望写下库宁提到的实验结果，哪怕只写一个，让多一个人知道他在物理里的痕迹。「千万不要写错了，这不是一个人的贡献，一个人的名字旁边应该再加上几百个人的名字。」他笑着说。「只要我自己知道，物理中有一点点发现是来自我的贡献，这就足够了。」他笑着说，「我永远都不会告诉你这个答案。」



「Atoms don’t have birthdays」
没有物理的时候，丁肇中是一个过得非常简单的人。他在北京度过了自己的88岁生日，因为那一天他正在北京参加AMS升级会议，这成为他为数不多有学生参加的生日会。大部分时候，丁肇中不过生日，没有庆祝，没有活动，甚至没有人知道。聚会、社交、庆祝，都是他不感兴趣的人类生活。
「我和那些跟我一起做实验的合作者保持很远的距离。我几乎从不去他们的家里，不参加任何人的生日会，因为我没有时间，也是因为我要做实验，实验里你要保持客观，做事的时候如果不能仅以物理本身为依据，恐怕不是个好主意。」丁肇中告诉我，「我没有朋友，只有合作者。」说完他纠正了自己，「我没有很多朋友，大部分人都已经去世了。」
只在开车的路上，丁肇中会提到朋友。CERN园区里面的道路都是以已故物理学家命名的。中午去餐厅吃饭的时候，丁肇中开车喜欢从爱因斯坦大道走，因为这是一条笔直宽敞的大路，不远处就会路过吴健雄路（Route C.S. Wu），快到餐厅路口拐弯的那条路上写着「Route Isidor I. Rabi（注：物理学家拉比Isidor Rabi）」，丁肇中一边找停车位一边介绍，「你知道MRI吗？它就是基于拉比发现的核磁共振技术才产生的，我认识拉比，拉比对物理非常认真」，我说我一直在找费曼的路，他很快回答，「他也是我的朋友，他也是非常认真的物理学家（a serious physicist）」。



CERN园区内部道路以已故的物理学家命名，图为以1944年诺贝尔物理学奖得主拉比命名的道路。图源CERN
这是他的朋友，能在物理里理解自己的人。过去想到新实验的计划，他都会找他们讨论。准备L3实验的时候，丁肇中专门去了一趟加州找费曼，费曼人生最后十年罹患两种罕见的癌症，当时已经病得很重，他是从住院的病房里跑出去见的丁肇中，两个人在医院外面聊了很久，讨论这个新的物理实验。
「我把实验解释给他听，然后我问他，你认为这个实验怎么样？他的回答是，好吧，Sam，如果你不干这个的话，你又打算做些什么呢？」丁肇中说，这是他和费曼的最后一次对话。
拉比在1988年1月因癌症去世，一个月后，费曼去世。拉比在最后的日子里，曾接受过MRI检查，那正是基于他的物理研究实现的医学进步。呆在机器里检查的时候，看得到内壁上的反光面，拉比出来说，「我在那台机器里看到了自己」。
我问他现在在物理里还有没有朋友，他想了好一会儿，提到的是赫维系·朔佩尔（Herwig Schopper），他是曾经领导CERN的实验物理学家，今年恰好100岁。这是丁肇中现在关于朋友仅有的答案。
丁北海是丁肇中的外孙，去年他跟丁肇中一起过圣诞节，波士顿早上八点是日内瓦的下午两点，所以圣诞早上第一件事，是等待外公远程主持的AMS会议结束，之后才是正式的家庭聚会，这个过程也会时不时被不定期出现的工作电话打断。他从小知道自己的外公是一名物理学家，他也熟悉自己的外公的习惯，毕竟「原子是不过生日的」。
「他的确把大部分时间分给了物理，他也的确常常亲口说，他生命中最重要的是物理，但我觉得，在他心底里，家人比物理更重要。我想我可能是世界上唯一一个相信这件事的人。」丁北海说。「我第一次强烈意识到这一点是在14岁那一年，我第一次去CERN探望他，他带我看他的办公室，那个房间能看到AMS的控制室，周围全都是物理相关的东西，那个房间里有很多照片，墙上还有他接过诺奖那一刻的照片，结果他指着一张家庭照跟我说，这是我最珍贵的照片。」
照片里是年轻时的丁肇中和只有五岁大的女儿，两个人手拉着手爬山，扎着双马尾的小女孩和穿着一身西装的父亲冲着镜头一起笑。



摆在丁肇中办公室里的照片，照片里是丁肇中和女儿丁明隽 摄影：李斐然
现在的丁北海能熟练讲汉语，按中文习惯称呼丁肇中「姥爷」，还在北京大学完成了中国学的硕士学位。理解中国文化让他开始在另一个维度上理解丁肇中。「他身上的很多特点，放在中国家庭视角去看，是很容易理解的。他出生在一个传统的中国知识分子家庭，又在战争的颠沛流离中长大，他的父母本身也是最传统的中国父母。这并不代表他不关心家人。」丁北海说。
丁肇中生活在一个完全的美国家庭里，在外孙学习汉语之前，全家只有丁肇中一个人会汉语。参加家庭聚会时，他每次都会给孩子们用英语讲中国古代历史故事，大部分时候孩子们听得一知半解。他的珍藏在遥远的国家无法得到理解。他在法国的家几年前遭过贼，当地小偷偷走了他的手表，但是他心爱的东西都完好无损地留在家里，线装本的《西厢记》，孤本的《學計韻言》，整整一套《新元史》。他在讲这些故事的时候笑了，「这些贼，不识货。」
获得诺贝尔奖的时候，丁肇中选择用中文致辞，他是第一个用中文发表得奖演讲的诺奖得主。很长时间里，只有他自己知道，他的发言是和父亲的争辩，父亲相信「古圣先贤」，遵循圣人的老规矩，而他相信，「人要往前走」。那时候，大部分来自中国的人选择做理论物理学家，不喜欢选需要动手做事的实验物理，还有悲观者出来说，物理走到头了。丁肇中选择用诺奖演讲的方式告诉更多年轻人，实验才是理解世界的方法。
这就是他在1976年的诺贝尔奖致辞——
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。
丁肇中的经历让我想到了宇宙线。在被观测到之前，这些高能粒子只是在广袤的星际间孤独地飞行。没有人知道它们来自哪里，是来自超新星爆炸，来自暗物质湮灭，还是来自更遥远的神秘星球，它不会被看到，更不会得到理解，直到偶然碰到了AMS探测器，理解才艰难地一点点发生。这就像是丁肇中，在不被理解的时候依然坚持做自己的事，直到有人开始慢慢理解他的用心。
同样的模式让我想起了他的父母——王隽英和丁观海，他们是典型的老一代知识分子，一辈子用行动表明心志。抗日战争爆发之前，夫妇俩正在密歇根大学读书，在校医院生下了丁肇中，得知国家危难之后，他们主动选择离开美国，带着一岁大的儿子回到家乡，在这个被历史遗忘的选择里，是那个时代中国知识分子的理想——当战争开始，国家有难的时候，他们要和自己的同胞在一起。
在吃饭的间隙，丁肇中偶尔会讲起这些往事。他和父母没有谈论过物理，但他记得自己选择读物理专业后，父亲送给他的圣诞礼物是一本量子电动力学。
「我的父母对我的物理的帮助，只有小时候给我讲过科学家的故事，牛顿、法拉第、麦克斯韦尔。我也记得我的外祖母陪我们一起生活，夏天的晚上，我们会一起坐在院子里，看着天空数星星，我和祖母想象着天上的那些星星，那里会是什么样的生活。」丁肇中说。「但是我那时候从没想过，以后的我会做实验，还会把实验做到太空上去。」
丁肇中的女儿家里仍保留着曾祖父留下的字。在外孙学会汉语之前，这幅字对家人来说更像是密布着不认识字符的一幅画。懂得中国文化后，他们才开始理解那些字背后的寓意。那是一个几乎每个中国人都熟知的名篇，一个古人对银河的想象，也是文末落款的「观海老人」在1975年夏天写给后代的祝福——
明月几时有？把酒问青天。不知天上宫阙，今夕是何年。我欲乘风归去，又恐琼楼玉宇，高处不胜寒。起舞弄清影，何似在人间。
转朱阁，低绮户，照无眠。不应有恨，何事长向别时圆？人有悲欢离合，月有阴晴圆缺，此事古难全。但愿人长久，千里共婵娟。

「He has gone into physics…again」
离开CERN两周后，我在北京又见到了丁肇中。他在北京参加J粒子发现五十周年研讨会。又一次满是白头发的聚会。会议开始的时候，丁肇中走在前面，跟他一起出现的是CERN前主任卢西亚诺·马亚尼（Luciano Maiani）和理论物理学家戴维·格罗斯（David Gross），拄着拐杖的格拉肖慢悠悠地走在最后。
讲述自己的实验时，丁肇中又一次拿出了费曼发给他的电报，「费曼对我说，Do not let the prize go into your head，千万不要以为自己了不起，我把这个建议看得很重，就是因为这句话，我从来不签名支持任何我不了解的事情。」
他最关心的依然只是物理。就在研讨会前一天，丁肇中一见到其他几位物理学家，就拿出了AMS实验结果里反物质候选事例跟他们讨论，反复确认实验结果。直到此时此刻，许多理论物理学家依然认为，宇宙中不存在大量的反物质，这是更受欢迎的主流想法。但事实上，宇宙中到底有没有反物质，不是理论学家说得算，而是大自然的决定，从本质上说，这是一个实验的问题，只有实验可以证明有或者没有，在物理面前，人类的意见并不重要。
直到现在，丁肇中依然是一个常常不被理解的人物。关于他的中文报道看得越多越糊涂，里面同时掺杂着真实和虚假的细节。而当他出现在公众面前，他更喜欢讲物理，他不喜欢表达自己，也没时间表达，他在中文世界里最出名的一句话是，「我不知道」，以至于很多时候人们对他的理解仅仅停留在，这是一个敢于说「我不知道」的大科学家。
事实上，在物理学层面，丁肇中是一个远比敢说「我不知道」重要得多的科学家。他是20世纪最伟大的实验物理学家，直到今天仍在一线主持实验。以下都是丁肇中实实在在的贡献，每行寥寥几个字都意味着一场颠覆：
发现反氘；
测量证明电子半径为零（半径小于10⁻¹⁷cm）；
精确研究光子与矢量介子的性质，验证了夸克模型的关键理论；
精确测量了原子核的半径；
发现J粒子；
发现胶子；
系统性地研究胶子的性质；
精确测量了μ子前后向不对称性，首次验证了标准电弱模型；
确定了宇宙中的电子族数量和中微子种类数量，精准验证了电弱统一理论；
提出并主导了AMS实验；
开发了首个用于太空的大型超导磁体；
基于AMS在太空中的观测数据，推翻了人类现有对宇宙的理解……
苏尼尔·古普塔（Sunil Gupta）是宇宙线专家，同时也将成为重要国际学术组织IUPAP（International Union of Pure and Applied Physics，国际纯粹与应用物理学联合会）的主席。他在描述自己所理解的丁肇中时，讲到了三件事：
第一件事是精确。在AMS实验之前，绝大多数宇宙线通量的测量误差很大，误差范围在50%到100%之间，而丁肇中通过AMS实验把误差降低到了仅有1%。过去宇宙线只能笼统分类为重宇宙线和轻宇宙线，认为重宇宙线里主要是铁元素，轻宇宙线里面是质子或者轻元素混合在一起，「正是因为AMS实验独立测量了每一种元素，现在我们知道，宇宙线的组成比过去认为的复杂得多」。J粒子实验也好，AMS实验也好，丁肇中坚持的精确测量，彻底推翻了此前人类对科学的认识。
第二件事是物理实验的意义。粒子物理实验申请经费的时候，总会被拷问，你们这个实验对社会有什么用处？一个最好的例子就是AMS实验，它以研究暗物质、反物质和高能宇宙线为科学目标，但是它的研究过程中也收集到了低能量辐射，这些数据同样重要，尤其是现在各个空间站和航天机构都寄希望于在月球或火星上建立永久基地，长时间的太空飞行暴露在宇宙辐射中。在丁肇中的实验前，几乎没有任何有效手段去测量这种辐射，而AMS实验现在已经收集了13年的数据，对每一种宇宙线元素都进行了测量，这些数据价值无限，仅仅是这一条，就足以证明对物理实验经费投入的价值。
「我还有第三句话，我们今天在庆祝J粒子发现五十周年，再过50年，J粒子将成为课本里的一个常见概念，没人会记得是谁发现了J粒子，但我想丁肇中留给后世的影响在于他所促成的这些伟大合作。我还记得在冷战时期，丁肇中的实验能让苏联人和美国人坐在同一组里讨论，印度人和巴基斯坦人平时都看对方不顺眼，但在L3实验里能抱成一团工作，这是非常了不起的。我想这也是IUPAP能从丁肇中身上学到的经验，丁肇中懂得如何在人与人之间建立桥梁，这恰恰也是此刻的世界最需要的。在我看来，这可能是他对人类最重要的贡献之一。」
我离开AMS控制室的那一天，大屏幕上已经变成了241,379,855,333。卡佩尔说，展示这行数字是他的主意。本来控制室里看不到这行统计数字，大家只是日复一日地完成枯燥的取数、分析。有次他写邮件时统计了一下，当时恰好总数超过了十亿个粒子，邮件发出去以后，所有看到的人都跟着振奋了起来，原来我们付出的每一天都有收获。于是，当粒子总数超过一千亿的时候，他专门安排了工作人员实时展示粒子数，这样值班八个小时后出门抬头看，总数里有约1460万个粒子是来自自己的付出，也许那种物理的无聊感能消解一点点。他们特意用最大号字体在屏幕上标注，这是一种提醒——别忘了我们在做一件伟大的事。
普通人对粒子物理有一个误解。因为高能粒子需要极其复杂的实验环境才能被人类看到，所以常有人说，高能粒子的存在是一个偶然。但事实上，在宇宙中，人类的存在才是一个偶然。一个细节是，AMS实验所记录的那些粒子在遇到探测器之前，平均已经在太空中飞行了150万年，这远远超越地球上任何一个人的寿命。也就是说，这些粒子是比我们每个人更古老、更长久、见证过更伟大宇宙事件的物理存在。相比于它们，人类会吵架，会内斗，会互相攻击，人类用争论叫停了SSC实验，否认它的科学目标，但是人类不能改变物理。LHC实验在18年后证明了，上帝粒子的确存在。
答案早已在宇宙中。还将会有更多高能粒子穿越太空中的探测器，如果运气足够好的话，或许真的会有来自反物质星球的访客。此刻谁也不知道答案，有或者没有，看到或者没看到，这是大自然的决定。
和他们告别的时候，我尽力记住我所见到的每个人的名字，因为我知道，这些是大概率会被声名忽略掉的名字，无论他们付出过多少心血，这些努力都很难被人知晓。诺奖没有颁给发现了上帝粒子的6000人，只要这个奖励规则不变，AMS实验的600名实验者也将难逃同样的命运，成为一场科学事业的最小基数，是伟大真理背后的600分之一。
或早或晚，他们会消失，就像所有人一样衰老，走向尽头。只不过，他们还有另一种可能，只要实验足够精确，他们可以变成物理的一部分，先是变成CERN里面的一块路牌，然后变成一个常数，一个基本概念，一条定律，就像安培变成了电的单位，费曼留在了他的图里，标准模型刻在石头上，矗立在CERN大门入口不远的地方。这是物理的最终结局，一个人活在物理里，变成真理的一部分，是远比人类世界的奖赏、记录、语言更久远的生存方式。
也正是这种乐趣，吸引着一个又一个人掉进了物理中。那是物理学家的爱丽丝奇境，是只属于极少数人的快乐。
整个访谈过程中，我最喜欢的一幕发生在AMS升级会议上，那是2023年的春天，丁肇中来到北京听取升级工作进展。讲台上放着一个新的束流监测器，来自山东的学生正在报告设计细节，丁肇中突然打断了他——
「我没有听懂。」
房间陷入了一阵讨论，但丁肇中没有被说服，「我还是没有听懂，这样设计不清楚，我们需要非常小心。」
问题暂时搁置，装在大盒子里的监测器搬到了房间角落，会议继续。我看到丁肇中突然不说话了，台上还在进行汇报，他突然站起身，一个人跑去角落里，蹲在地上盯着角落里的盒子，愣了快五分钟，才回到自己的座位上。
会议结束时已经超过晚饭时间，但刚一宣布结束，前排的研究员全都跑去了同一个角落，力气大的两个人直接把它搬回了桌面上，大家围着盒子讨论。汉语、英语、带意大利口音的英语和德国口音的英语顿时充斥了整个房间，这是我见证的又一次解耦过程，只不过，这次是一群人一起掉进了物理里。
负责组织晚宴的工作人员在门口自顾自地抱怨，晚高峰了，要堵车了，菜要凉了。但他的声音传达不到那个角落里的物理学家们。事实是，那时候谁也打断不了他们。他们正在物理的真空状态。说意大利口音英语的大叔拉着中国负责人争辩，丁肇中站在旁边，盯着盒子里面检查细节，两个白头发的研究员拿出纸笔边写边讨论。这是丁肇中在地球表面创造出人的真空，里面没有人的厮杀和分裂，在那个不属于眼前的世界，只有他和他们的物理。




（感谢张元翰、王贻芳、Tatiana Medvedeva、王建春、翁致力、李祖豪对本文物理知识的帮助，刘敏对本文亦有贡献）

同花顺

根据我以往零星的经验，他应该是大人物里说“不知道”最多的一个人。其他大佬，不管懂不懂，只要别人问了，基本都会扯上一番。丁肇中会简单的说“不知道/我不懂”。

清风寡欲

实验物理学家丁肇中




丁肇中

丁肇中的五个实验：
第一个实验：1948年，根据量子电动力学，费曼、施温格和朝永振一郎提出理论，电子没有体积，他们因此获诺贝尔奖。可1964年哈佛大学和康奈尔大学两个不同的实验得出相反结果——量子电动力学是错误的，电子有体积。
丁肇中决定测量电子的半径。1965年，到德国重做实验。8个月后，实验证明量子电动力学正确：电子没有体积。
第一点体会：不要盲从专家的结论。我没有做实验以前，都是世界级的专家在做这个实验。

第二个实验：1974年前，物理学界认为，宇宙中所有粒子由3种夸克组成。丁肇中的问题是：为什么只有3种？他决定寻找新夸克。这相当于北京下雨时，每秒钟有100亿个雨滴，如果有一个是红的，要从这100亿个里找出来。
两年后，发现J粒子，他因此获诺贝尔物理学奖。现知至少存在6种夸克。
第二点体会，要对自己有信心，做你认为正确的事，不要惧怕困难，不要因为大多数人的反对而改变。同时，决策机构要给优秀的年轻人机会。

第三个实验：这个实验原目标是继续找电子半径，可做实验时突然注意到正电子和电子对撞时产生夸克，胶子喷注。
1979年9月，丁肇中发现胶子。
第三点体会，做科学研究对意料之外的现象要有充分的准备。

第四个实验：欧洲核子中心L3实验，发表271篇文章，300人获博士学位。实验结果可用三句话表达：1.宇宙中只有3种不同电子。2.电子没有体积，电子半径小于10的负17厘米。3.夸克也没有体积，半径小于10的负17厘米。
第四点体会，主持国际科学合作，要选科学上最重要的题目。只有这样，才能引起参加国科学家的最大兴趣，才能得到参加国政府长期的优先支持。

第五个实验：AMS实验，这是国际空间站惟一大型科学实验，也是第一个送入太空的磁谱仪。目标是寻找由反物质组成的物质、暗物质和宇宙线的来源。
第五点体会，自然科学的研究是具有竞争性的，只有第一，没有人知道谁是第二个发现相对论的。


1967年，在美国各大学聘书中，丁肇中选择美国麻省理工学院，他在给父亲的信中写道：“未来的十年，我将有希望获得诺贝尔奖。”（丁先生1936年生，1962年获得博士学位）
1972年，美国布鲁凯文实验室接受丁肇中寻找新夸克的实验，这需要10000吨水泥、5吨U238、100吨铅、5吨肥皂。最困难的是向政府申请5吨肥皂，因为一般人无法理解为什么要用这么多肥皂。原因很简单：肥皂含轻粒子，用来隔离中子对粒子的干扰。
1974年11月12日，丁肇中发现J粒子。无独有偶。这枚神奇粒子几乎同时被美国科学家里希特找到，取名ψ粒子。两位科学家的结果在当年11月美国《物理评论》发表，推翻粒子物理“3个夸克”理论，国际物理学界称“11月革命”，丁肇中和里希特同站在1976年诺贝尔物理奖领奖台。
美国《新闻周刊》评论：“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”。
谈到寻找J粒子需达到一百亿分之一的分辨率时，丁肇中说：“在我做寻找新粒子的实验尚未成功之时，人们说我是傻子，因为成功的可能性极小。但当我找到新粒子的时候，人们又说我是天才——其实，傻子与天才之间只有一步之遥。要永远对自己充满信心，做自己认为是正确的事；同时，要对意料之外的现象有充分的准备。总之，要实现你的目标，最重要的是要有好奇心，不断地追求，再加勤奋地工作。”

“1978年1月，由中科院高能物理研究所唐孝威教授率领的10位科学家抵达汉堡，丁肇中亲自到火车站迎接。中国科学家在世界科技最尖端领域大规模参与国际合作的历程由此开始。”
童国梁：“丁先生把中国组每个成员分别分配到实验的各个方面，包括漂移室、气体系统、在线分析离线分析等等，目的是将来我们回国后可以根据各人所学专长一起合作承担一项高能物理实验。刚去时，考虑到多数同志的英语不够用，每天午饭后，丁先生还让他的太太和研究生为我们补习英语，给我们每人配备了一台小录音机。早上9点到晚上12点，没有星期天，没有节假日，他一抓住学术问题，你回答不出来，他就要批评你。为了确保实验的正确性，他把这个项目分成两个独立的分析组，两个组的结果取得一致的时候，那丁先生才认可这个结果。”
1978年，中国科大首派2位教员赴西德汉堡DESY研究所参加丁肇中教授领导的MARK2J国际合作组，为了培养中国自己的高能物理人才。
1979年9月，美国《纽约时报》报道丁肇中发现胶子。27名中国科学家参加了实验，在有关核粒子国际合作研究项目史上，这是第一次。
1979年10月，中国科学院与丁肇中先生在北京举办“高能物理培训班”，俗称“丁训班”。
1982年“丁训班”结束，丁先生决定把“丁训班”所用的各种仪器设备赠送给中国科大，从此中国科大有了高能物理实验的基本条件。
1982年，中国科大作为L3实验合作小组的发起单位之一参加L3国际合作。此后，每年派送教员参加。中国科大高能粒子物理参加国际合作的就始于丁肇中先生CERN—LEP—L3实验（LEP为老的加速器名称的缩写）。
至今，中国科大参加了欧洲粒子物理联合实验中心（CERN）的LHC—CMS和ATLAS的合作研究（LHC为大型强子对撞机，有4个实验站，CMS和ATLAS是其中的两个实验站）。
在丁肇中指导下，1988年10月，北京正负电子对撞机建成，标志着中国在高能物理研究领域跻身世界先进行列。如今，在这里做实验的科技人员大多在丁肇中实验组工作过。
1998年6月3日由中美等国家共同研制的阿尔法磁谱仪由美国“发现号”航天飞机送入太空，在太空进行反物质和暗物质的探测。阿尔法磁谱仪（简称AMS），是人类送入太空的第一台磁谱仪，由丁肇中领导建造。AMS能精确测量宇宙中带电粒子的动量和电荷，其核心部分是中国研制的一台用钕铁硼材料制成的大型永磁体，由中国科学院电工所、高能物理所和中国运载火箭技术研究院等单位研制完成。这是中国航天科技界首次参与国际空间探测活动。”
丁肇中向胡总谈中国参加AMS实验的意义。在AMS－01研制中，中国科学家承担核心部件——永磁体系统设计和制造。AMS－02号，将主体永磁铁更换为超导磁铁，中国科学家继续参与。
2001年5月31日，东南大学百年校庆纪念日，丁肇中与东南大学签订“东南大学与国际空间站上的AMS－02实验合作协议”。东南大学成为中国大陆首家全面介入AMS实验国际合作项目的高校。
2003年，“哥伦比亚”号航天飞机爆炸，美国航天计划陷困境，原定2005年用航天飞机运送磁谱仪的计划被取消。丁肇中到美国国会解释这个实验的重要性，两位总统候选人奥巴马和麦凯恩都为AMS升空承诺，参、众两院高票通过6063号决议，为AMS－02增加一次航天飞机发射。时任总统布什立即签署。2009年1月23日，奥巴马上任第三天，美国NASA宣布运送AMS航天飞机的班期。“为一个科学实验立法，这在美国历史上从来没有。”中科院电工所专家王秋良说。
丁教授在山东大学学术报告中，对当今世界上最前沿、最尖端的物理试验进行了介绍。作为一名1956年就到了美国的华人，英语无疑早就成了他日常工作和生活中的第一语言。然而，记者发现，在两个小时的报告中，丁教授没有夹杂任何英文单词，即使在提到一些地名和一些高校名称时，他使用的也是音译的汉语……联想到1976年，已经加入美国国籍的丁教授在领取诺贝尔物理学奖时坚持用汉语致辞的故事，他不夹杂一个英文单词的报告所体现的内涵，恐怕就不仅仅是通俗易懂那么简单了。
2005年8月11日，央视解说：“在那次诺贝尔奖颁奖典礼上，丁肇中制造了一个惊人的举动，在典礼致辞时，丁肇中选择了这个金色大厅有史以来从未使用过的一种语言——中文。”主持人：“那您当时选择中文的目的是？”丁肇中：“就是因为没有中文。中文是世界上最重要的语言之一，所以我就通知瑞典皇家科学院，我要用中文，他说欢迎。他说谁做翻译，我说我自己做翻译。登到报上以后，美国驻瑞典大使就来找我，说我们和中国的关系非常不好，你用中文是不对的，我说你管不着这个，我愿意用什么文字就用什么文字。”主持人：“但是您在用中文做演讲的时候应该说绝大多数的人，现场的人都是听不懂的？”丁肇中：“那与我没关系，因为它是全球广播。”主持人：“您希望更多的中国人，或者说中文的人能够听得懂？”丁肇中：“对。”
2013年4月3日，丁肇中首次公布阿尔法磁谱仪（AMS）项目18年后的第一个实验结果——已发现的40万个正电子可能来自一个共同之源，即脉冲星或许是人们一直寻找的暗物质。

大力水手

谢邀，说来惭愧，我还真不知道丁肇中干过什么，刚才现去查了一下，主要贡献基本是三点：
1.通过测量Vector Meson来验证量子电动力学（QED）
2.发现了第四种Quark
3.发现了Gluon
4.发现了J/Phi
其中第四个发现让他获得了诺奖，但如果让我来评的话，我会给第三个。无论如何，他对于量子力学的奠基是有不可磨灭的贡献的。他所进行的实验涵盖了QCD和QED这两大量子力学的核心领域，发现了模型中几个最重要的粒子。可以说，如果没有这些发现，量子场论现在不会是写在书本里的定论，而是会和弦论一样被大家写paper争来争去。
不过还是要感叹一句，物理学不但要靠个人的努力，历史的进程也很重要啊。在那个属于QFT的年代，整个粒子频谱基本到处都是新发现，各个实验室变着法的想新点子测新粒子。而看看现在，花好几千万上亿美金造出来的设备也只能set一个limit。杨振宁那句“盛宴已过”也不是没道理。
最后，我每次去MIT都看到墙上贴着一个诺奖得主的照片，看面相是个亚洲人，名字叫Samuel Ting。我还寻思这是谁，刚一查才知道是丁肇中，下周去的时候给大家照张照片。
<hr/>补充一下今天在MIT照的照片：


一共四张，不过相机太垃圾拍不全，最左边就是丁肇中，中间两个是Deep Inelastic Scattering的诺奖，最右边（没在照片里）的是Frank Wilczek的Asymptotic Freedom。
感慨一下，神校诺奖真是论斤卖啊。