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科学家
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丁肇中(Samuel C.C.Ting),男,1936年1月27日生于美国密歇根州安阿伯城,祖籍是中国山东省日照市,实验物理学家

1959年获美国密西根大学物理学学士和数学学士学位,1962年获得美国密歇根大学物理学博士学位,1965年发现反氘核;1967年测量电子半径,发现电子是没有体积的,半径小于10E-14厘米;1969年测量普通光和有质量的光(即矢量介子)之间的转变,证明高能量普通光可以变成矢量介子,同年任美国麻省理工学院物理系教授;1975年当选美国艺术和科学院院士;1974年发现第4种夸克的束缚态-J粒子,因此贡献,1975年被美国政府授予洛仑兹奖,1976年被授予诺贝尔物理奖;1977年当选美国国家科学院院士;1979年发现胶子喷注;1989年确定三代中微子种类的数目只有三代;1994年起领导AMS实验在空间寻找反物质暗物质,同年当选为中国科学院外籍院士。1998年在太空中首次发现氦-4和同位素氦-3的空间分布是不同的; 2015年首次发现在太空中有大量高能正电子,这些正电子的来源很可能是暗物质碰撞所产生的。

丁肇中教授长期从事高能物理实验,精确检验量子电动力学、量子色动力学和电弱统一理论,寻找新粒子和新的物理现象,取得了一系列重大成果。

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人物关系

基本信息

  • 中文名称

    丁肇中

  • 外文名称

    Samuel Chao Chung Ting

  • 国籍

    美国

  • 民族

  • 出生地

    美国密歇根州安阿伯镇(Ann Arbor, Michigan)

  • 出生日期

    1936年1月27日

  • 毕业院校

    密歇根大学

  • 职业

    教育科研工作者

  • 主要成就

    发现J粒子,获得1976年诺贝尔物理学奖
    被美国政府授予洛仑兹奖
    意大利政府授予特卡斯佩里科学奖
    1994年当选为中国科学院外籍院士

折叠 编辑本段 人物简介

1936年,丁肇中丁肇中丁肇中出生在美国密歇根州的安娜堡,他的父母原本希望他出生在中国,不过当他父母在访问美国的时候,他提早出生了,因为这个小意外,丁肇中具有了美国公民的身分,在出生的两个月后,丁肇中随父母回国。由于中国那时处于战乱时期,丁肇中童年时并未接受传统教育直到他12岁,而主要由他的父母在家里教育他。丁肇中12岁时到了台湾,经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。一年后转学到建国中学就读。1955年高中毕业后,丁肇中考进台南市的台湾省立工学院(今国立成功大学)机械工程系。1956年,由于其中一个科目被当,心有不满的他前往美国密歇根大学修习工程学、数学和物理学。1959年,获得数学和物理学学士学位。1962年获得物理博士学位。

1974年,丁肇中与美国加州斯坦福大学教授伯顿·里克特几乎同时各自发现新的基本粒子-J/ψ基本粒子。1976年,两位教授因此获得诺贝尔物理学奖及美国政府的劳伦斯奖(Ernest Orlando Lawrence Award)。他是首次用中文在颁奖典礼发表演讲的科学家。他在演讲中强调实验和理论工作同样重要。[1]

折叠 编辑本段 人物经历

1975年当选美国艺术与科学学院院士 。他是美国科学院院士,研究方向是高能实验粒子物理学,包括量子电动力学、电弱统一理论、量子色动力学的研究。他所领导的马克·杰实验组先后在几个国际实验中心工作。

2000年受聘为日照职业技术学院名誉院长

2005年6月18日,受聘为曲阜师范大学名誉校长。

2005年6月18日,蜚声中外的物理学大师丁肇中携妻将子回到故乡山东日照寻根祭祖。

2011年12月21日,受聘为华东师范大学名誉教授。

2012年12月,受聘为哈尔滨工业大学“空间环境地面模拟设施”国家重大科技基础设施建设科技咨询委员会主席。

2013年3月9日受聘为中国测绘科学研究院特别顾问。

2014年10月18日受聘为中国科学院大学(国科大)名誉教授。[3]

丁肇中的思维与交流方式极其独特,初次与其交流会让人觉得他思维混乱。但仔细听来就会了解到,他的思维并非混乱,而是他想说的事情过于复杂以至于无法用语言合理表示出来。这点是想必听过他讲座的人都深有体会。

2013年4月3日,诺贝尔奖获得者、华裔物理学家丁肇中及其阿尔法磁谱仪项目团队宣布的成果,让人类在认识暗物质的道路上迈出重要一步。丁肇中团队借助阿尔法磁谱仪已发现680万个正电子,这些正电子可能来自人类一直寻找的反物质。[4]

折叠 编辑本段 学术思想

折叠 科学的重要性

丁肇中丁肇中丁肇中的学术思想的特点是,在科学研究中非常重视实验。他认为,物理学是在实验与理论紧密相互作用的基础上发展起来的,理论进展的基础在于理论能够解释现有的实验事实,并且还能够预言可以由实验证实的新现象。当物理学中一个实验结果与理论预言相矛盾时,就会发生物理学的革命,并且导致新理论的产生。他根据近四分之一世纪以来物理学的历史和他亲身的经验指出,许多重要实验,例如 K介子衰变中电荷共轭宇称与宇称复合对称性(CP)不守恒的发现,J粒子的发现,以及高温超导体的发现,开辟了物理学中新的研究领域,但这些实验发现都是预先在理论上并没有兴趣的情况下作出的。又如高能加速器实验近年来作出的有关粒子物理的基本发现,除W粒子和Z 粒子外,几乎都是在加速器开始建造时未曾预言过的。他强调,没有一个理能够驳斥实验的结果,反之,如果一个理论与实验观察的事实不符合,那么这个理论就不能存在。他重视科学实验的观点,对科学工作者是很有教益的。

折叠 编辑本段 研究领域

折叠 发现J粒子,获得诺贝尔物理学奖

1965年起,丁肇中领导的实验组在联邦德国汉堡电子同步加速器(束流能量为7.5×109eV)上进行了关于量子电动力学和矢量介子(ρ,ω,φ)的一系列出色的实验工作,其中包括光生矢量介子、矢量介子衰变的研究、矢量为主模型的实验检验、ρ、ω、φ介子光生相位的测量和ρ、ω介子干涉参数的精密测量等,推进了对矢量介子的认识(见介子)。还在实验上证明了量子电动力学的正确性。

1972年夏,丁肇中实验组利用美国布鲁克海文国家实验室的3.3×1010eV质子加速器寻找质量在(1.5~5.5)×109eV之间的长寿命中性粒子。

1974年,丁肇中丁肇中他们发现了一个质量约为质子质量3倍(质量为3.1×109eV)的长寿命中性粒子。在公开发表这个发现时,丁肇中把这个新粒子取名为J粒子,“J”和“丁”字形相近,寓意这是中国人发现的粒子。与此同时,美国人B.里希特也发现了这种粒子,并取名为ψ粒子。后来(1975)人们就把这种粒子叫作J/ψ粒子。J/ψ粒子具有奇特的性质,其寿命值比预料值大5000倍;这表明它有新的内部结构,不能用当时已知的3种味的夸克来解释,而需要引进第四种夸克即粲夸克来解释。J/ψ粒子的发现大大推动了粒子物理学的发展。为此丁肇中和里希特共同获得1976年诺贝尔物理奖。

当时,新闻界有一个误会:以为J粒子就是“丁粒子”,是丁肇中以姓氏来命名的。其实,这纯属巧合。丁肇中的本意是,想用这个粒子来纪念他们在探索电磁流性质方面,花了10年时间才获得的这项重要新发现。加之物理文献中习惯用J来表示电磁流,因此,丁肇中便以拉丁字母“J”来命名这个新粒子。

折叠 量子电动力学

丁肇中的研究工作以实验粒子物理、量子电动力学及光与物质相互作用为中心。

到目前为止,他在学术上的主要贡献有:(1)反氘核的发现;(2)25年来进行了一系列检验量子电动力学的实验,表明电子、μ子和τ子是半径小于10-16厘米的点粒子;(3)精确研究矢量介子的实验;(4)研究光生矢量介子,证实了光子与矢量介子的相似性;(5)J粒子的发现;(6)μ子对产生的研究;(7)胶子喷注的发现;(8)胶子物理的系统研究;(9)μ子电荷不对称性的精确测量,首次表明标准电弱模型的正确性;(10)在标准模型框架内,证实了宇宙中只存在三代中微子

折叠 热心培养高能物理人才

1981年起,丁肇中丁肇中丁肇中组织和领导了一个国际合作组——L3组,准备在欧洲核子中心预计在1988年建成的高能正负电子对撞机LEP上进行高能物理实验,将在质心系能量为1011eV能区中寻找新粒子,特别是电弱理论预言的黑格斯粒子(见黑格斯机制),并研究Z0及其他粒子物理新现象。L3组目前共有包括中国在内的约13个国家近400名物理学家参加。

丁肇中热心培养中国高能物理学人才,经常选拔中国青年科学工作者去他所领导的小组工作。他是中国科学技术大学等校的名誉教授,中国科学院高能物理研究所学术委员会委员。

折叠 领导“阿拉法磁谱仪”实验探索反物质

1998年6月2日,美东部时间凌晨6时零9分,发现号航天飞机腾空而起,机内载中、美等国共同研制的“阿拉法磁谱仪”进行运行实验,此举揭开了人类第一次到太空寻找反物质和暗物质的序幕。

阿拉法磁谱仪实验是一个大型国际合作科学实验项目,实验由丁肇中教授领导,包括美国、中国、意大利、瑞士、德国、芬兰等国家和地区的37个研究机构的物理学家和工程师参加,仅中国参加的科学家和工程师就不下200人,其目的是寻找太空中的反物质和暗物质。

这次在航天飞机上运行的“阿拉法磁谱仪”传回的数据,从接收到的1%数据判断,它工作正常,并出现了预想的反质子,但由于数量太少,尚无法说已经发现了反物质。阿拉法磁谱仪将随航天飞机于本月12日返回地面。下一次将在2002年再一次进入太空,并在太空逗留3—5年,今年下半年将组建阿拉法太空站,第一批组件将于1998年11月20日首次进入太空。

折叠 编辑本段 获得荣誉

由于丁肇中对物理学的贡献,丁肇中丁肇中他在1976年被授予诺贝尔物理奖,并被美国政府授予洛仑兹奖,1988年被意大利政府授予特卡斯佩里科学奖。他是美国国家科学院院士,美国文理科学院院士,苏联科学院外籍院士,中国台北中央研究院院士,巴基斯坦科学院院士。他曾被密歇根大学(1978)、香港中文大学(1987)、意大利波洛格那大学(1988)和哥伦比亚大学(1990)授予名誉博士学位。他是中国上海交通大学、华东师范大学和北京师范大学的名誉教授,是曲阜师范大学、日照职业技术学院名誉校长。

1977年 获美国工程科学学会的埃林金奖章。

1988年 获意大利陶尔米纳市的金豹优秀奖及意大利布雷西亚市的科学金奖章。

2005年 世界物理年活动日前在欧洲启动。他领导着来自美、法、德、中等14个国家43所一流大学和科研院所的581名物理学家,在日内瓦建造的世界上能量最大的正负质子对撞机上,探索宇宙中的新物质、反物质。

折叠 编辑本段 人物轶事

折叠 不放过任一个难题

丁肇中的祖籍是山东省日照市涛雒镇。父亲丁观海、母亲王隽英皆任教于大学。1936年丁观海和已有身孕的妻子王隽英到美国进行学术访问时,王隽英意外早产。这个提前来到人间的婴儿,就是丁肇中。

1948年冬,丁肇中丁肇中丁肇中开始接受正规教育。受家庭的影响,他对学习一丝不苟,读书专心致志,遇到疑难问题,便找遍书本,务必得到答案才肯罢休。一次物理老师出了一道思考题,很多同学想了想觉得很难就放弃了,等着老师讲解,丁肇中不是这样,他吃饭想、走路想,别的同学都出去活动了,只有他还对着那道题苦苦思索,一个小时过去了,两上小时过去了……终于想到了解决问题的方法,他马上跑到图书馆查找资料验证自己的方法是否正确,直到确认自己的解题方法没有错误,他才满意而去。课堂上他聚精会神地听课,不论对自己的答案有没有把握,他总是第一个举手回答老师的提问。课后和同学们讨论问题时,往往要辩论到“甚解”才肯罢休。他的课余时间大部分是在图书馆度过的,很少与同学一起打球、看电影。他认为“最浪费不起的是时间”。

由于丁肇中勤奋刻苦,各门功课成绩优良,尤其突出的是数理,这为他实现终身的奋斗目标打下了扎实的基础。

折叠 决定当实验物理学家

1956年9月,丁肇中丁肇中丁肇中依依不舍地告别了父母赴美国学习。开始了在密歇根大学的艰苦学习。在大学期间,丁肇中能打破书本的局限去理解物理现象。他认为“作为一个科学家,最重要的是不断探寻教科书之外的事物。”

丁肇中经过三年的努力,获得了数学和物理学硕士学位,之后又在密歇根大学物理研究所攻读了两年,提前获得博士学位。他本来想成为一个理论物理学家,但有两件事促使他改变了自己的志向。一件是在研究所中,他虚心向乌伯克·凯斯等学识渊博的名教授请教,他们都非常喜欢这个勤奋的中国学生。乌伦伯克教授告诉他:作一个实验家比理论家有用。另一件是进研究所的第一个夏天,有两位教授正在进行一项暑期实验工作,缺少一名助手,丁肇中应邀参加了实验。从此,他与实验物理结下了不解之缘。

折叠 关心祖国科学发展

丁肇中虽然入了美国籍,但他深深地知道他的根在中国。为了祖国高能物理的发展,他不辞辛劳,远涉重洋,多次来大陆从事学术交流和参观访问,介绍国际高能物理的发展,努力促进国际物理学界同中国物理学家合作。在他亲自指导和无微不至地关怀下,从事研究的中国科学工作者有的已经在欧美获得了博士学位。他不仅为中国培养了一批实验物理的科研人才,而且还热心为祖国培养实验物理的研究生而努力奔波。现在他受聘出任中国科技大学名誉教授。丁肇中说:“四千年以来中国在人类自然发展史上有过很多重要贡献,今后一定能作出更大的贡献。我希望在自己能工作的时间内,为中国培养更多的人才。”

折叠 编辑本段 人物语录

1、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。

2、“科学很大一个作用是满足人的好奇心,这是人和动物的最大区别。”

3、“能考第一名当然好了,但考试是考以前的经验和知识,而科学恰恰是质疑前人的知识,通过实验创造新的知识。”

4、“最浪费不起的,是时间。”

5、“就是因为国没了,所以才跑到台湾去了。”[2]

折叠 编辑本段 人物自传

1976年诺贝尔物理学奖得主丁肇中在1980年写了一篇自传性的文章《在探索中-一个物理学家的体验》。这篇文章一开头,就引用了叶剑英元帅的《攻关》诗: 攻城不怕坚,攻书莫畏难。 科学有险阻,苦战能过关。

折叠 1936年

丁肇中说他于1936年1月27日出生在美国,但出生3个月后,父母又把他带回到中国。他说:"由于当时中国的境况,我一直是一个难民,不断地从一个地方逃到另一个地方。当然,那时使我不可能得到任何的正规教育。"在他12岁时,随全家迁往台湾,才进中学读书,因而十分珍惜上学的机会。高中时,他特别喜欢理化,刻苦钻研,成绩很好,他的一个同学曾在毕业纪念册上给他这样的赠言:"你的理科可以说在班上无敌手,我希望你集中全力向理科进攻,发明几个丁氏定律!"中学毕业后,丁肇中被保送进台湾成功大学机械工程系。1956年他20岁时只身赴美,进密歇根大学,于1962年获得了物理学博士学位。丁肇中选定了实验物理作为他的主攻方向。1972年他领导一个小组在纽约的布鲁克国家实验室进行了一系列实验去寻找新的重粒子。对于实验的艰巨性和复杂性,他曾经这样比喻道: " 在雨季,一个像波士顿这样的城市,一分钟之内也许要降落下千千万万粒雨滴,如果其中的一滴有着不同的颜色,我们就必须找到那滴雨。"

折叠 1974年

1974年11月12日,在实验室里夜以继日地工作了两年多,全力攻关的丁肇中向全世界宣布,他的小组发现了一种未曾预料过的新的基本粒子-J粒子。这种粒子有两个奇怪的性质:质量重,寿命长,因而它一定来自第四夸克,这推翻了过去认为世界只由三种夸克组的理论,为人类认识微观世界开辟了一个新的境界,被称为是"物理学的十一月革命"。

折叠 1977年

1977年秋,丁肇中访华期间向邓小平建议中国科学院派遣物理学家参加他的实验小组工作。自1978年1月他迎接第一个中国物理学家小组迄今十年来,已有上百人去到他的身边。他说:"与中国的合作令人满意。"他还说:"这几年,中国科研人员的素质有了很大改善从领导到一般科技人员,都大大年轻化了。科学,尤其是自然科学的重要发现都靠年轻人。像牛顿、法拉第、李政道杨振宁,他们的重要发现都是在年轻的时候。因此,我对科学院年轻的科技人员抱有很大的希望。"

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中国科学院外籍院士

中国物理学家

2008年诺贝尔奖获得者

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